JP6316698B2 - Internal spiral grooved tube, manufacturing method thereof and heat exchanger - Google Patents

Internal spiral grooved tube, manufacturing method thereof and heat exchanger Download PDF

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本発明は、内面螺旋溝付管およびその製造方法と熱交換器に関する。   The present invention relates to an internally spiral grooved tube, a manufacturing method thereof, and a heat exchanger.

エアコンや給湯器用などのフィンチューブタイプの熱交換器には、アルミニウムフィン材に冷媒を通すための伝熱管を挿入し熱交換を行っている。伝熱管には従来銅管が使用されてきたが、軽量化、低コスト化及びリサイクル性改善への要求から、アルミニウム合金管への代替が要求されている。
近年、空調機には省エネに向けた伝熱特性の向上が図られ、冷媒の見直しや熱交換器の構造設計の改良が行なわれている。その中で、構成要素の一つである伝熱管も更なる高性能化が求められている。現在は内面に連続した螺旋溝を設けた内面溝付管が主流となっており、熱交換効率の向上が図られている。
In a fin tube type heat exchanger for an air conditioner or a water heater, a heat transfer tube for passing a refrigerant through an aluminum fin material is inserted to exchange heat. Conventionally, copper pipes have been used as heat transfer pipes, but due to demands for weight reduction, cost reduction, and recyclability improvement, replacement with aluminum alloy pipes is required.
In recent years, air conditioners have been improved in heat transfer characteristics for energy saving, and refrigerants have been reviewed and the structural design of heat exchangers has been improved. Among them, heat transfer tubes, which are one of the components, are required to have higher performance. At present, an inner grooved tube having a spiral groove continuous on the inner surface is mainly used, and the heat exchange efficiency is improved.

内面螺旋溝付管の製法として、管の内面に捻れ溝を転造しながら引抜く溝転造法(特許文献1)が知られている。従来の銅管では、管の外周から高速回転するボールベアリングで管を管内周に設けた溝付きプラグに押し付け、管内面に捻れ溝を転造する溝転造方法が採用されており、内面螺旋溝付管のアルミ化にも同様に溝転造法が使われようとしている。   As a method for producing an internally spiral grooved tube, there is known a groove rolling method (Patent Document 1) in which a twisted groove is rolled while being rolled on the inner surface of the tube. In conventional copper pipes, a groove rolling method is adopted in which the pipe is pressed against a grooved plug provided on the inner circumference of the pipe with a ball bearing that rotates at high speed from the outer circumference of the pipe, and a twisted groove is rolled on the inner surface of the pipe. Similarly, the groove rolling method is being used to make the grooved tube aluminum.

また、内面螺旋溝付管の他の製造方法として、内面に直線溝を有する素管を用い、この素管を引抜きダイスに入る手前で捻りつつ引抜きダイスで縮径しながら引き抜きして、素管の縮径部を塑性流動させて捻れ角を有する内面螺旋溝付管を製造する方法が知られている(特許文献2参照)。
さらに他の製造方法として、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成された素管を、コイル状に巻き取りし、そのコイル状素管をそのコイル軸線上に沿って一定の張力を負荷し直管状に引き伸ばすことにより、該素管に捻りを加え、内面螺旋溝付管を製造する方法が知られている(特許文献3参照)。
In addition, as another manufacturing method of the inner surface spiral grooved tube, a raw tube having a straight groove is used on the inner surface, and the raw tube is drawn while being reduced in diameter with a drawing die while being twisted before entering the drawing die. There is known a method of manufacturing an internally spiral grooved tube having a twist angle by plastically flowing the reduced diameter portion (see Patent Document 2).
As another manufacturing method, an element tube in which a plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction is wound in a coil shape, and the coil element tube is placed on the coil axis. A method is known in which an inner spiral grooved tube is manufactured by applying a constant tension along the straight line and stretching the tube into a straight tube to twist the element tube (see Patent Document 3).

特開平06−190476号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-190476 特開平10−166086号公報JP-A-10-166086 特開2012−236225号公報JP 2012-236225 A

しかしながら、アルミニウム合金を用いた内面螺旋溝付管を製造するにあたり特許文献1に示す溝転造法で所定の溝形状を得ることは困難である。
溝転造法を実施するための製造装置の一例を図17に示す。この製造装置は、素管50を引き抜くための保持ダイス51を備え、保持ダイス50の内部に保持プラグ52を備え、保持ダイス51の下流側に仕上げダイス53を備えて構成されている。保持ダイス51と仕上げダイス53との間に転造ボール55が設けられ、転造ボール55が設けられた位置の内側に前記保持プラグ52から延在された連結軸56を介し溝付プラグ57が設けられている。この製造装置は、素管50を保持プラグ52と保持ダイス51により縮径するとともに、転造ボール55で素管50を溝付プラグ57に押し付けつつ素管50の内周面に螺旋溝58を転造しながら引抜き、仕上げダイス53により内面螺旋溝付管を製造する。
アルミニウム合金は銅合金に比べて強度が低いことから、内面螺旋溝付管で耐圧強度を得るために、銅内面螺旋溝付管に比べ管の底肉厚を厚くする必要があり、その場合、塑性流動しづらくなるために、所定の内面溝形状、その中でも、フィン高さが高く、フィン幅が狭い、いわゆるハイスリムタイプのフィンを転造するのが困難で、溝欠けなど塑性流動不良による欠陥を生じやすい。したがって溝転造法により無理に加工すると管が座屈したり破断したりする。また、内周側に設けた溝プラグと管内周側の接触でアルミ滓が発生し、加工時の溝形状の精度を低下させたり、加工後に取り除くのが難しく管内に残存して溝を詰まらせ、伝熱特性及び圧力損失を大きくするといった問題が挙げられる。更に、溝転造法は予め浮きプラグを挿入する際、管の内周側に溝転造用潤滑油を充填しておくが、それが1コイルの長手方向の長い距離加工するうちに潤滑油の粘度が劣化・低下し、製造した内面螺旋溝付管の底肉厚及び溝形状が長手方向の頭とおしりとで変化し、その溝形状のバラツキが大きい。底肉厚及び溝形状のバラツキは熱特性に影響を及ぼすとともにフィンと内面螺旋溝付管を接合する拡管において、その拡管率にバラツキを生じさせる原因になる。
更に、熱交換器の冷媒としてCOを使用する場合には、高い耐圧強度を有する伝熱管を採用する必要がある。伝熱管の耐圧強度は底肉厚を厚くすることで高められるが、上述したように、溝転造法ではこれに対応することが困難である。
However, it is difficult to obtain a predetermined groove shape by the groove rolling method shown in Patent Document 1 in manufacturing an internally spiral grooved tube using an aluminum alloy.
An example of a production apparatus for carrying out the groove rolling method is shown in FIG. The manufacturing apparatus includes a holding die 51 for pulling out the raw tube 50, a holding plug 52 inside the holding die 50, and a finishing die 53 on the downstream side of the holding die 51. A rolling ball 55 is provided between the holding die 51 and the finishing die 53, and a grooved plug 57 is provided inside the position where the rolling ball 55 is provided via a connecting shaft 56 extending from the holding plug 52. Is provided. In this manufacturing apparatus, the diameter of the raw tube 50 is reduced by the holding plug 52 and the holding die 51, and the spiral groove 58 is formed on the inner peripheral surface of the raw tube 50 while pressing the raw tube 50 against the grooved plug 57 with the rolling ball 55. Drawing is performed while rolling, and an internally spiral grooved tube is manufactured by the finishing die 53.
Since the aluminum alloy has a lower strength than the copper alloy, in order to obtain a pressure resistance with the inner spiral grooved tube, it is necessary to increase the bottom wall thickness of the tube compared to the copper inner spiral grooved tube. In order to make plastic flow difficult, it is difficult to roll so-called high slim type fins with a predetermined inner surface groove shape, especially high fin height and narrow fin width. It is easy to produce. Therefore, if it is forcibly processed by the groove rolling method, the tube will buckle or break. In addition, aluminum flaws are generated by contact between the groove plug provided on the inner peripheral side and the inner peripheral side of the pipe, reducing the accuracy of the groove shape during processing, or remaining difficult to remove after processing and clogging the groove. There are problems such as increasing heat transfer characteristics and pressure loss. Further, in the groove rolling method, when a floating plug is inserted in advance, the groove rolling lubricant is filled on the inner peripheral side of the pipe. As a result, the bottom wall thickness and groove shape of the manufactured internally spiral grooved tube change between the head and the buttocks in the longitudinal direction, and the variation in the groove shape is large. The variation in the bottom wall thickness and the groove shape affects the thermal characteristics and causes variation in the expansion ratio in the expansion of the pipe that joins the fin and the inner surface spiral groove tube.
Furthermore, when CO 2 is used as the refrigerant of the heat exchanger, it is necessary to employ a heat transfer tube having a high pressure resistance. Although the pressure resistance strength of the heat transfer tube can be increased by increasing the bottom wall thickness, as described above, it is difficult to cope with this by the groove rolling method.

このため、アルミニウム合金からなる内面螺旋溝付管を製造するには溝転造法以外の製造方法が必要となる。
先の特許文献2に記載されている製造装置は、図19に示すように支柱型の2つの支持部材100によって軸周りに回転自在に水平に支持した回転軸101に操出ドラム102を軸支させ、この操出ドラム102にコイル状に巻き付けておいた素管103を引抜きダイス105を介し引き抜いた後、巻き取りドラム106に巻き取る構成である。
素管103の内周面には直線溝が複数形成されており、引抜きダイス105を通過した素管103は内面に螺旋溝を有する内面螺旋溝付管108に成形される。
For this reason, in order to manufacture the inner surface spiral grooved tube made of an aluminum alloy, a manufacturing method other than the groove rolling method is required.
As shown in FIG. 19, the manufacturing apparatus described in the above-mentioned Patent Document 2 supports the operation drum 102 on a rotating shaft 101 that is horizontally supported so as to be rotatable around an axis by two support members 100 of a column type. The raw tube 103 wound around the operation drum 102 in a coil shape is pulled out via the pulling die 105 and then wound around the winding drum 106.
A plurality of straight grooves are formed on the inner peripheral surface of the raw tube 103, and the raw tube 103 that has passed through the drawing die 105 is formed into an inner spiral grooved tube 108 having a spiral groove on the inner surface.

図19において110は回転軸101を回転させるためのモーターなどの駆動装置であり、この駆動装置110の出力軸が無端ベルト等の伝達装置111を介し回転軸101の9端部側に回転駆動力を伝達する。なお、図19では簡略化して記載しているが、回転軸101は枠状のフレームの一部として構成され、このフレームの内側に回転軸113により操出ドラム102が回転自在に支持されている。回転軸101の先端側には素管103を案内する図示略のローラーが設けられ、このローラーを介し素管103の移動軌跡を変更し、架台115の上に設置されている引抜きダイス105の引抜き孔に素管103を軸芯合わせした上で素管103を引き抜くことができる。   In FIG. 19, reference numeral 110 denotes a driving device such as a motor for rotating the rotating shaft 101, and the output shaft of the driving device 110 rotates to the 9 end side of the rotating shaft 101 via a transmission device 111 such as an endless belt. To communicate. Although simplified in FIG. 19, the rotating shaft 101 is configured as a part of a frame-like frame, and the operation drum 102 is rotatably supported by the rotating shaft 113 inside the frame. . A roller (not shown) for guiding the raw tube 103 is provided on the distal end side of the rotating shaft 101, and the movement trajectory of the raw tube 103 is changed via this roller, and the drawing die 105 installed on the gantry 115 is pulled out. The core tube 103 can be pulled out after the core tube 103 is aligned with the hole.

図19に示す製造装置は、引抜きダイス105を用いて素管103を捻りつつ縮径することにより、素管103の縮径部において塑性流動を生じさせて大きな捻れ角の内面螺旋溝付管を製造できる装置として知られている。
ところが、図19に示す製造装置では、操出ドラム102から素管103を繰り出した位置から、引抜きダイス105に至るまでの途中において素管103に捻れが作用し座屈するため、大きな捻れ角の付与が困難である。即ち、引抜きダイス105の内部側に捻れと縮径の両方の力をバランス良く作用させることが困難であった。このため、操出ドラム102から繰り出された位置から引抜きダイス105に至るまでの間、例えば、素管103の移動経路を変更した回転軸101の先端側位置やその前後位置などに捻れ力が集中し、素管103がダイス105に至る前に容易に座屈するという問題点を有していた。
The manufacturing apparatus shown in FIG. 19 uses an extraction die 105 to reduce the diameter of the raw tube 103 while twisting, thereby generating a plastic flow in the reduced diameter portion of the raw tube 103 to form an inner spiral grooved tube having a large twist angle. It is known as a device that can be manufactured.
However, in the manufacturing apparatus shown in FIG. 19, since the twist is applied to the element tube 103 in the middle from the position where the element tube 103 is fed from the operation drum 102 to the drawing die 105, a large twist angle is given. Is difficult. In other words, it is difficult to apply both twisting and shrinking forces to the inside of the drawing die 105 in a well-balanced manner. For this reason, the torsional force concentrates on the position of the front end side of the rotary shaft 101 and the front and rear positions thereof, for example, where the movement path of the raw tube 103 has been changed from the position where it is drawn from the operation drum 102 to the drawing die 105. However, there is a problem that the base tube 103 is easily buckled before reaching the die 105.

また、先の特許文献3に記載されている製造装置は、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成された素管に一定の捻りを生じさせ、内面に螺旋溝を有する内面螺旋溝付管を製造する装置であり、その概要を図20に示す。
図20に示す製造装置120は、内面に複数の直線溝により内面フィンが形成された素管121を巻き取りロール122の円周上にコイル状に巻き取る巻き取り手段123と、コイル状に形成されたコイル状管材121aをそのコイル軸線124の延長方向前方側に向かって引き伸ばし、直管状に成形する引張り手段130と、引張り後の管体の断面形状を矯正する図示略の引抜きダイスと、矯正後の内面螺旋溝付管を加熱する熱処理手段とを備えている。なお、図20に示す製造装置120は必要とする捻れ角の大きさに合わせて複数段直列接続して使用される。
Moreover, the manufacturing apparatus described in the above-mentioned Patent Document 3 causes a certain twist in a raw tube in which a plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and on the inner surface. FIG. 20 shows an outline of an apparatus for producing an internally spiral grooved tube having a spiral groove.
The manufacturing apparatus 120 shown in FIG. 20 is formed in a coil shape by winding means 123 that winds up a tube 121 having inner fins formed on the inner surface by a plurality of linear grooves on the circumference of the winding roll 122. The coiled tubular material 121a is stretched toward the front side in the extension direction of the coil axis 124, and is formed into a straight tube. A pulling die (not shown) for correcting the cross-sectional shape of the tubular body after the pulling, and a correction And a heat treatment means for heating the inner spiral grooved tube. Note that the manufacturing apparatus 120 shown in FIG. 20 is used in a plurality of stages connected in series according to the required twist angle.

製造装置120において、巻き取りロール122の外側にコイル状管材121aを送り出す送りロール125と抑えロール126が設けられ、コイル状管材121aを抑えるガイド板127が設けられている。また、抑えロール126の一部に加熱ヒーターが内蔵され、コイル状管材121aを加工に必要な温度(200〜300℃)に加熱することができる。
引張り手段130には、コイル状管材121aをチャッキングして引き延ばすストレッチャー128と、引き延ばし後の管材に張力を付加しつつ直管状に成形するピンチロール129が複数設けられ、これらによる加工後、巻き取りロール131に内面螺旋溝付管132が巻き取られる。
In the manufacturing apparatus 120, a feed roll 125 and a restraining roll 126 for feeding the coiled tubular material 121a are provided outside the winding roll 122, and a guide plate 127 for restraining the coiled tubular material 121a is provided. Moreover, a heater is incorporated in a part of the holding roll 126, and the coiled tube material 121a can be heated to a temperature (200 to 300 ° C.) necessary for processing.
The tension means 130 is provided with a plurality of stretchers 128 for chucking and extending the coiled tubular material 121a, and a plurality of pinch rolls 129 for forming a straight tube while applying tension to the expanded tubular material. The inner spiral grooved tube 132 is wound around the take-up roll 131.

図20に示す製造装置120によってアルミニウムまたはアルミニウム合金製の素管121をコイル状管材121aに加工し、ストレッチャー128により引き延ばしてピンチロール129により直管状に成形することで、内面に直線溝を備えた素管121を内面に螺旋溝を備えた内面螺旋溝付管132に加工して巻き取ることができる。   The raw material pipe 121 made of aluminum or aluminum alloy is processed into a coiled pipe material 121a by the manufacturing apparatus 120 shown in FIG. 20, and is stretched by a stretcher 128 and formed into a straight tube shape by a pinch roll 129, thereby providing a straight groove on the inner surface. The inner tube 121 can be processed into a spiral grooved tube 132 having a spiral groove on the inner surface and wound.

ところが、図20に示す製造装置120によって内面螺旋溝付管を製造した場合、得られる捻れ角は巻き取りロール122の径に依存し、一度の加工で大きな捻りを付与するには径を小さくする必要がある。しかしながら、小さい径のロールに中が中空の管を巻き取ると、管が偏平したり座屈するため、大き目の径に巻き取り、引き延ばすといった工程を複数回繰り返す必要があり、生産的でない。また、ロールに巻き取りする工程と引き延ばす工程で管が加工硬化するので、この加工硬化を除去するために熱処理工程が必要となり製造時間がより長くなる問題がある。
また、付与される捻れ角は前述したように、巻き取りするロール径だけでなく、そのコイル状に巻き取りされる際のピッチも大きく影響するが、一定ピッチのバネ状に加工するのが難しく、結果的に長手方向で捻れ角のバラツキが大きく、安定した捻れ角が付与できないといった問題点が挙げられる。それを複数回繰り返して行うことから、捻れ角のバラツキが更に大きくなりやすい。
However, when an internally spiral grooved tube is manufactured by the manufacturing apparatus 120 shown in FIG. 20, the obtained twist angle depends on the diameter of the take-up roll 122, and the diameter is reduced to apply a large twist in a single process. There is a need. However, when a hollow tube is wound around a roll having a small diameter, the tube is flattened or buckled. Therefore, it is necessary to repeat the process of winding to a large diameter and stretching a plurality of times, which is not productive. In addition, since the tube is work-hardened in the step of winding on a roll and the step of drawing, there is a problem that a heat treatment step is required to remove this work-hardening and the manufacturing time becomes longer.
In addition, as described above, the torsion angle to be applied greatly affects not only the diameter of the roll to be wound, but also the pitch when being wound into the coil shape, but it is difficult to process into a spring shape with a constant pitch. As a result, there is a problem that the twist angle varies greatly in the longitudinal direction, and a stable twist angle cannot be provided. Since this is repeated a plurality of times, the variation in the twist angle tends to be further increased.

本発明者は、従来の様々な製造方法について検討した結果、予め、直線溝を有した素管に、直接捻じり加工を付与する方法がアルミニウムおよびアルミニウム合金による伝熱管の製造に適していると考えている。直線溝を有する素管の製造には押出が適しており、フィン頂角が狭くフィン高さの高い熱交換特性に優れたハイスリムフィンタイプの溝形状も形成可能である。
ところが、特許文献2、及び特許文献3に記載の製造方法では、上述したように様々な問題を有していた。
As a result of studying various conventional manufacturing methods, the present inventor has found that a method of directly twisting an element tube having a straight groove in advance is suitable for manufacturing a heat transfer tube made of aluminum and an aluminum alloy. thinking. Extrusion is suitable for the production of a raw pipe having a straight groove, and a high slim fin type groove shape having a narrow fin apex angle and a high fin height and excellent heat exchange characteristics can also be formed.
However, the manufacturing methods described in Patent Document 2 and Patent Document 3 have various problems as described above.

また、素管の結晶粒組織について結晶粒サイズがある範囲以上では、製造した内面螺旋溝付管の結晶粒サイズが粗大化し、拡管時にその外周面にオレンジの皮のような肌荒れのオレンジピールを生じ、表面に凹凸が発生する。
伝熱管は熱交換器に組む際、伝熱管の内部に伝熱管よりも径が大きい拡管プラグを挿入して伝熱管の径を拡げ、アルミニウム合金製放熱フィンに機械的に接合されるが、この時に管外周の肌荒れによる凹凸で放熱フィンと伝熱管との接合面が減少し接合率が低下するため、熱特性が劣化する。
In addition, if the crystal grain structure exceeds the range of the crystal grain size of the raw tube, the crystal grain size of the manufactured inner spiral grooved tube becomes coarse, and when the tube is expanded, an orange peel with rough skin like an orange peel is applied to the outer peripheral surface. And unevenness occurs on the surface.
When the heat transfer tube is assembled in a heat exchanger, a heat expansion tube having a diameter larger than that of the heat transfer tube is inserted into the heat transfer tube to expand the diameter of the heat transfer tube and mechanically joined to the aluminum alloy radiating fin. Since the joint surface between the heat radiating fin and the heat transfer tube is reduced due to unevenness caused by rough skin on the outer periphery of the tube and the joining rate is lowered, the thermal characteristics deteriorate.

もう一つの問題は、管内周側の肌荒れが原因で、伝熱管長手方向の垂直断面でみた場合、本来その円の中心方向に放心円状に底肉厚部に形成されるフィンが、内周表面の凹凸でフィン倒れとなることで、拡管プラグによる拡管時にそのフィン倒れが増幅されてしまう問題である。その場合、フィン倒れで、拡管プラグからの外周方向に作用する力がフィン倒れで吸収され、底肉厚部に伝わりづらくなるため、所定の拡管率が得られず、放熱フィンと伝熱管との十分な接合が得られず、熱特性の劣化を招く。また、その程度がひどい場合には、フィン倒れが大きくなり冷媒の流路を塞ぎ、熱特性が大きく劣化する。なお、このようなフィン倒れは、伝熱管の底肉厚が厚くなるとより顕著となりやすい。   Another problem is due to rough skin on the inner circumference side of the pipe, and when viewed in a vertical cross section in the longitudinal direction of the heat transfer pipe, the fins that are originally formed in the bottom thick part in the center direction of the circle are It is a problem that the fin collapse is amplified when the tube is expanded by the tube expansion plug due to the unevenness of the surface. In that case, the force acting in the outer peripheral direction from the tube expansion plug is absorbed by the fin collapse and is difficult to be transmitted to the bottom wall thickness part, so that the predetermined tube expansion rate cannot be obtained, and the heat radiation fin and the heat transfer tube Sufficient bonding cannot be obtained, leading to deterioration of thermal characteristics. Further, when the degree is severe, fin collapse becomes large and the refrigerant flow path is blocked, and the thermal characteristics are greatly deteriorated. Note that such fin collapse tends to become more prominent when the bottom wall thickness of the heat transfer tube increases.

それらオレンジピールは拡管時に伝熱管の表面に発生するだけでなく、伝熱管の製造に使用する素管の結晶粒サイズが大きい場合には、伝熱管製造時に発生し、外周・内周表面に凹凸の肌荒れを生じた伝熱管になるため、好ましくは、製造した内面螺旋溝付管の結晶粒組織における結晶粒サイズだけでなく、用いる素管の結晶粒サイズを制限する必要性がある。更に、製造した内面螺旋溝付管はそのままでは加工硬化しており、そのままでは拡管により溝のみが潰れやすい状態であるため、O材化のための焼き鈍しが必要であり、その熱処理で結晶粒が成長することから、伝熱管に関しては、最終熱処理後の結晶粒サイズに制限を設ける必要がある。   These orange peels are not only generated on the surface of the heat transfer tube when the tube is expanded, but also when the crystal grain size of the raw tube used for manufacturing the heat transfer tube is large, it is generated during the manufacture of the heat transfer tube, and irregularities are formed on the outer and inner peripheral surfaces. Therefore, it is necessary to limit not only the crystal grain size in the crystal grain structure of the manufactured internally spiral grooved tube but also the crystal grain size of the raw pipe used. Furthermore, the manufactured inner surface spiral grooved tube is work-hardened as it is, and as it is, only the groove is easily crushed by expanding the tube, so annealing for making O material is necessary. Since it grows, regarding the heat transfer tube, it is necessary to set a limit on the crystal grain size after the final heat treatment.

本発明は、内面に直線の溝を有するアルミニウムまたはアルミニウム合金製の素管に直接捻り加工を施して得られる内面螺旋溝付管に関し、その底肉厚が厚く、フィン高さが高く、フィン頂角が狭く、且つ、内面螺旋溝付管の加工時および拡管時のオレンジピールの発生がなく、拡管性および内面性状に優れる内面螺旋溝付管の提供を目的とする。   The present invention relates to an internally spiral grooved tube obtained by directly twisting an aluminum or aluminum alloy element tube having a straight groove on its inner surface, and has a thick bottom wall, a high fin height, and a fin top. An object of the present invention is to provide an inner spiral grooved tube having a narrow angle and no generation of orange peel at the time of processing and expanding the inner spiral grooved tube, and having excellent tube expandability and inner surface properties.

本発明に係る内面螺旋溝付管は、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管に直接捻じり加工を付与して製造された内面螺旋溝付管であって、前記複数の螺旋溝における前記内面螺旋溝付管の底肉厚が0.55mm以上であり、前記螺旋溝からの前記フィンの高さが0.24mm以上であり、前記フィンを断面したときの前記フィンの2つの側壁面の相対角度で表されるフィン頂角が25°以下であり、結晶粒組織において平均結晶粒サイズが120μm以下であり、長さ1m〜長さ5mのいずれの長さの測定範囲においても前記溝の捻れ角のばらつきが±1°以下の範囲にばらついていることを特徴とする。
このような構成によれば、内面に直線溝を有する素管を出発材に、その素管に直接捻りを加える方法で内面螺旋溝付管を製造する上で、その底肉厚が厚く、フィン高さが高く、フィン頂角が狭く、且つ、内面螺旋溝付管の加工時および拡管時のオレンジピールの発生がなく、拡管性および内面性状に優れる内面螺旋溝付管を提供できる。
また、溝の捻れ角のばらつきが±1°以下であることで、長さ方向に亘って熱伝導効率が安定した内面螺旋溝付管を提供できる。
また、上記の内面螺旋溝付管において、前記底肉厚が0.65mm以上であっても良い。
また、上記の内面螺旋溝付管において、前記フィンの高さが0.5mm以上であっても良い。
The inner surface spiral grooved tube according to the present invention is directly formed on an aluminum base tube in which a plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and fins are formed between the linear grooves. An inner spiral grooved tube manufactured by applying a twisting process, wherein a bottom wall thickness of the inner spiral groove tube in the plurality of spiral grooves is 0.55 mm or more, and the fin from the spiral groove The fin apex angle expressed by the relative angle between the two side wall surfaces of the fin when the fin is sectioned is 25 ° or less, and the average grain size in the crystal grain structure is 0.24 mm or more. Is 120 μm or less, and the variation in the twist angle of the groove varies within a range of ± 1 ° or less in any measurement range of 1 m to 5 m in length .
According to such a structure, when manufacturing an internally spiral grooved tube by a method of directly twisting the raw tube having a straight groove on the inner surface as a starting material, the bottom wall thickness is large. It is possible to provide an internally spiral grooved tube that is high in height, has a narrow fin apex angle, does not generate orange peel during processing and expansion of the internally spiral grooved tube, and has excellent tube expandability and internal surface properties.
In addition, since the variation in the twist angle of the groove is ± 1 ° or less, it is possible to provide an internally spiral grooved tube with stable heat conduction efficiency over the length direction.
In the inner spiral grooved tube, the bottom wall thickness may be 0.65 mm or more.
In the above-mentioned inner surface spiral grooved tube, the height of the fin may be 0.5 mm or more.

また、上記の内面螺旋溝付管において、前記素管は、底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下の押出素管であっても良い。   In the inner spiral grooved tube, the raw tube may be an extruded raw tube having a bottom wall thickness of 0.55 mm to 0.9 mm.

ところで、上述した溝転造法では、管の内面に浮プラグを挿入して溝を転造するため、φ5mm以下の外径を有する伝熱管への適用が困難であった。溝転造法により溝を形成した後に、引抜により縮径して5mm以下とすることも可能であるが、引抜により管全体が長手方向に引き延ばされ、それに伴い付与した捻れ角が浅くなってしまう。したがって、細い管と高い捻れ角の両立ができないという問題がある。本発明に係る実施形態は、このような課題を解決することができる。   By the way, in the above-mentioned groove rolling method, since a floating plug is inserted into the inner surface of the tube to roll the groove, it has been difficult to apply to a heat transfer tube having an outer diameter of φ5 mm or less. After forming the groove by the groove rolling method, it is possible to reduce the diameter to 5 mm or less by drawing, but the entire tube is stretched in the longitudinal direction by drawing, and the added twist angle becomes shallow accordingly. End up. Therefore, there is a problem that a thin tube and a high twist angle cannot be compatible. The embodiment according to the present invention can solve such a problem.

内面螺旋溝付管は、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管に直接捻じり加工を付与して製造された内面螺旋溝付管であって、外径がφ5mm以下であり、溝の捻れ角が20°以上40°以下であり、結晶粒組織において平均結晶粒サイズが120μm以下であり、長さ1m〜長さ5mのいずれの長さの測定範囲においても前記溝の捻れ角のばらつきが±1°以下の範囲にばらついていても良い。 The inner surface spiral grooved tube is formed by directly twisting an aluminum base tube in which a plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and fins are formed between the linear grooves. An inner spiral grooved tube manufactured by providing an outer diameter of φ5 mm or less, a groove twist angle of 20 ° or more and 40 ° or less, and an average grain size of 120 μm or less in a crystal grain structure In any measurement range of 1 m to 5 m in length , variation in the twist angle of the groove may vary within a range of ± 1 ° or less.

本発明によれば、素管に直接捻りを加えることによって製造することができるため、外径がφ5mm以下でしかも溝の捻れ角を20°以上の内面螺旋溝付管を提供することができる。この内面螺旋溝付管を熱交換器の伝熱管として使用する場合において、溝の捻れ角を20°以上とすることで、冷媒が流れる内部の表面積を大きくすることができ、熱特性が向上する。また、φ5mm以下とすることで、熱交換器の設計における自由度が高まり、小型化に寄与することができるとともに、細径の伝熱管を高密度に配置することが可能になる。
また、金属組織の平均結晶粒サイズを120μm以下とした場合においては、熱交換器用伝熱管などのように細径であってもオレンジピールのような肌荒れを生じることが無く、表面性状に優れ、内面側の溝形状も目的の形状にできる内面螺旋溝付管を提供できる。
また、表面性状に優れるので、フィンとともに熱交換器に組む場合、フィンの接合不良やフィン倒れなどを生じ難い内面螺旋溝付管を提供できる。
According to the present invention, an inner spiral grooved tube having an outer diameter of 5 mm or less and a groove twist angle of 20 ° or more can be provided because it can be manufactured by directly twisting the raw tube. When this inner surface spiral grooved tube is used as a heat exchanger tube of a heat exchanger, by setting the twist angle of the groove to 20 ° or more, the internal surface area through which the refrigerant flows can be increased, and the thermal characteristics are improved. . Moreover, by setting it as (phi) 5 mm or less, while the freedom degree in the design of a heat exchanger increases, it can contribute to size reduction, and it becomes possible to arrange | position a small-diameter heat exchanger tube at high density.
In addition, when the average crystal grain size of the metal structure is 120 μm or less, even if it is a small diameter such as a heat exchanger tube for a heat exchanger, it does not cause rough skin like an orange peel, and has excellent surface properties. It is possible to provide an inner surface spiral grooved tube whose inner surface side groove shape can also be a desired shape.
Moreover, since it is excellent in surface property, when it assembles | assembles to a heat exchanger with a fin, it can provide an internal spiral grooved tube which cannot produce the joining defect of a fin, a fin fall, etc. easily.

また、上記の内面螺旋溝付管において、底肉厚のばらつきが±1%以下であっても良い。   Further, in the above-described inner surface spiral grooved tube, the variation in the bottom wall thickness may be ± 1% or less.

また、上記の内面螺旋溝付管において、フィン高さのばらつきが±1%以下であっても良い。   Further, in the above-mentioned inner surface spiral grooved tube, the variation in fin height may be ± 1% or less.

また、上記の内面螺旋溝付管において、外径のばらつきが±1%以下であっても良い。   Further, in the inner spiral grooved tube described above, the variation in outer diameter may be ± 1% or less.

また、上記の内面螺旋溝付管において、前記120μm以下の平均結晶粒サイズが、焼き鈍し後に達成された平均結晶粒サイズであっても良い。   In the inner spiral grooved tube, the average grain size of 120 μm or less may be an average grain size achieved after annealing.

また、上記の内面螺旋溝付管において、内面の螺旋溝に沿って形成されているフィンのフィン倒れ角が1°以下であっても良い。   Further, in the above-mentioned inner surface spiral grooved tube, the fin tilt angle of the fin formed along the inner surface spiral groove may be 1 ° or less.

また、上記の内面螺旋溝付管において、外面に表面粗さ(Rmax)15μmを超える段差として定義されるオレンジピールが無いことが好ましい。   In the inner spiral grooved tube described above, it is preferable that the outer surface has no orange peel defined as a step having a surface roughness (Rmax) exceeding 15 μm.

また、上記の内面螺旋溝付管において、前記内面螺旋溝付管において、その製造に用いた素管の結晶粒組織について、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織あるいは表層のみ外内周それぞれ肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織であるか又は、金属組織の平均結晶粒サイズが80μm以下であっても良い。   Further, in the above-mentioned inner surface spiral grooved tube, in the inner surface spiral grooved tube, as for the crystal grain structure of the raw tube used for the production, all of the metal structure is outside the fibrous structure or the surface layer along the length direction of the tube. 5% or less of the thickness of each inner circumference may be a recrystallized structure and all other parts may be a fibrous structure, or the average crystal grain size of the metal structure may be 80 μm or less.

内面螺旋溝付管に係る製造方法は、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管をコイル状に保持したドラムから巻き出して巻き出し側キャプスタンに巻き付けつつ、これらドラム及び巻き出し側キャプスタンをドラムの巻軸と直交する軸心に沿って回転させることにより、前記巻き出し側キャプスタンから前記素管を前記軸心回りに回転させながら巻き出す素管巻き出し工程と、巻き出された前記素管を引抜きダイスに通して縮径しながら捻りを付与して内面螺旋溝付管とする捻り引抜き工程とを備え、前記直線溝を螺旋溝とし、前記フィンを螺旋状とし、前記複数の螺旋溝における底肉厚を0.55mm以上とし、前記螺旋溝からの前記フィンの高さを0.24mm以上とし、前記フィンを断面したときの前記フィンの2つの側壁面の相対角度で表されるフィン頂角を25°以下とし、結晶粒組織において平均結晶粒サイズを120μm以下とし、しかも前記溝の捻れ角のばらつきが±1°以下とすることを特徴とする内面螺旋溝付管の製造方法。   In the manufacturing method according to the inner surface spiral grooved tube, a plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and an aluminum base tube in which fins are formed between the linear grooves is coiled. The unwinding side capstan is rotated by rotating the drum and the unwinding side capstan along an axis perpendicular to the winding axis of the drum while unwinding from the drum held in the shape and winding the unwinding side capstan on the unwinding side capstan. A raw tube unwinding step of unwinding the raw tube while rotating it about the axis, and passing the unwound raw tube through a drawing die to give a twist while reducing the diameter, A twisting and pulling step, wherein the straight groove is a spiral groove, the fin is spiral, a bottom wall thickness of the plurality of spiral grooves is 0.55 mm or more, and the height of the fin from the spiral groove is The fin apex angle expressed by the relative angle between the two side wall surfaces of the fin when the fin is cross-sectioned is 25 ° or less, the average grain size is 120 μm or less in the crystal grain structure, and A manufacturing method of an internally spiral grooved tube, characterized in that the variation of the twist angle of the groove is ± 1 ° or less.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記内面螺旋溝付管を製造するために、底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下である素管を用いることが好ましい。   In order to manufacture the inner surface spiral grooved tube, the manufacturing method according to the above inner surface spiral grooved tube preferably uses a raw tube having a bottom wall thickness of 0.55 mm or more and 0.9 mm or less.

内面螺旋溝付管に係る製造方法は、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管をコイル状に保持したドラムから巻き出して巻き出し側キャプスタンに巻き付けつつ、これらドラム及び巻き出し側キャプスタンをドラムの巻軸と直交する軸心に沿って回転させることにより、前記巻き出し側キャプスタンから前記素管を前記軸心回りに回転させながら巻き出す素管巻き出し工程と、巻き出された前記素管を引抜きダイスに通して縮径しながら捻りを付与して内面螺旋溝付管とする捻り引抜き工程とを備え、前記直線溝を螺旋溝とし、前記フィンを螺旋状とし、外径をφ5mm以下とし、溝の捻れ角を20°以上40°以下とし、結晶粒組織において平均結晶粒サイズを120μm以下とすることを特徴とする。   In the manufacturing method according to the inner surface spiral grooved tube, a plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and an aluminum base tube in which fins are formed between the linear grooves is coiled. The unwinding side capstan is rotated by rotating the drum and the unwinding side capstan along an axis perpendicular to the winding axis of the drum while unwinding from the drum held in the shape and winding the unwinding side capstan on the unwinding side capstan. A raw tube unwinding step of unwinding the raw tube while rotating it about the axis, and passing the unwound raw tube through a drawing die to give a twist while reducing the diameter, A twisting and pulling step, wherein the straight groove is a spiral groove, the fin is spiral, the outer diameter is 5 mm or less, the twist angle of the groove is 20 ° or more and 40 ° or less, and the average grain size in the grain structure Characterized by the size and 120μm or less.

特許文献2に開示の技術のように、コイルから素管を単に送り出して、そのまま引抜きダイスを通すだけでは、コイルから巻き出された素管が引抜きダイスに入るまでの加工域の距離が長く、その間で局部的に屈曲したようによじれが発生して素管に座屈が生じ易いため、大きな捻りを付与することが出来ない。
内面螺旋溝付管を製造する場合、引抜きダイス前で巻き出し側キャプスタンに素管を巻き付け、且つ、巻き出し側のドラムと同期して巻き出し側キャプスタンを回転させているので、捻りを加える加工域の軸芯を、キャプスタンに巻き付けられた管の巻数分、巻き出しドラムからの素管巻き出し路からキャプスタンの回転軸と平行な方向にずらすことができるとともに、キャプスタンに巻き付け拘束されることで、素管の捻れる加工域長さを巻き出し側キャプスタンのトップの位置から引抜きダイス終端部までとより短い範囲で一定に制御することが可能で、素管の巻き出し速度と巻き出し側キャプスタンの公転速度(ここでの公転とは、前記、加工域軸芯を中心にした巻き出し側キャプスタンの回転を意味する)および引抜きによる縮径率を制御することで、素管長手方向に安定して一定の捻れ角を付与できるとともに、引抜きダイス手前のキャプスタンと引抜きダイスの距離を調整し、両者の距離を比較的短くするとともに、縮径率を大きくすることで、一度の巻き出しによる加工で大きな捻れ角を付与した際にも、座屈の発生を抑制することができる。
As in the technique disclosed in Patent Document 2, simply sending the raw tube from the coil and passing the drawing die as it is, the distance of the processing area until the raw tube unwound from the coil enters the drawing die is long. In the meantime, kinking occurs as if locally bent, and the element tube tends to buckle, so that a large twist cannot be applied.
When manufacturing an internally spiral grooved tube, the unwinding side capstan is wound around the unwinding side capstan before the drawing die, and the unwinding side capstan is rotated in synchronization with the unwinding side drum. The axis of the processing area to be added can be shifted from the unwinding path of the tube from the unwinding drum by the number of turns of the tube wound around the capstan in a direction parallel to the rotation axis of the capstan and wound around the capstan. By being constrained, it is possible to control the length of the work zone where the pipe is twisted to a constant range within a shorter range from the top position of the unwinding capstan to the end of the drawing die. Speed and revolving speed of unwinding side capstan (revolution here means the rotation of unwinding side capstan around the processing area axis) and reduction ratio by drawing By controlling it, a constant twist angle can be given stably in the longitudinal direction of the tube, and the distance between the capstan and the drawing die in front of the drawing die is adjusted, both distances are made relatively short, and the diameter reduction rate By increasing the value, it is possible to suppress the occurrence of buckling even when a large twist angle is imparted by processing by one unwinding.

更に、ドラムから巻き出す際に、ドラムの軸の回転にパウダーブレーキ等のブレーキ装置で後方張力を付与すると共に、引抜き側キャプスタンを設けて前方張力を付与する機能をもつならば、素管に適切な張力を安定して付与することができるため、素管パスラインにたるみが無く、素管が芯ずれせずに引抜きダイスに入るため、偏肉の発生や座屈を防止できる。引抜きダイスに素管が入る際の芯ずれに関しては、引抜きダイス前後で素管をキャプスタンに拘束することでも、芯ずれを抑制する効果が得られている。   Furthermore, when unwinding from the drum, if the drum shaft rotation has a function of applying a rear tension with a brake device such as a powder brake and providing a pull-out side capstan to provide the front tension, Appropriate tension can be stably applied, so that there is no slack in the raw pipe pass line, and the raw pipe enters the drawing die without being misaligned, thereby preventing occurrence of uneven thickness and buckling. Regarding the misalignment when the raw tube enters the drawing die, the effect of suppressing the misalignment is also obtained by restraining the raw tube with a capstan before and after the drawing die.

製造する内面螺旋溝付管の捻れ角は、素管の引抜き速度と巻き出し側キャプスタンの公転速度との関係で制御することができ、引抜き速度一定のもと、巻出し側キャプスタンの公転速度を上げると捻れ角は大きくなる。
なお、転造法のように只の丸管内部にプラグを入れて溝を転造する必要がないため、予め、捻り前の素管内壁に深い溝を形成しておくことで、本製造方法ではフィン高さが高く、フィンの頂角が小さいハイスリムフィンタイプの管の製造も精度良く容易に行うことができるとともに、素管加工後に管材内面の潤滑油洗浄を必要とせず、工数を削減できる。直線溝を形成した素管は、例えば、押出により容易に得ることが可能である。
The twist angle of the inner spiral groove tube to be manufactured can be controlled by the relationship between the drawing speed of the raw pipe and the revolution speed of the unwinding capstan. Increasing the speed increases the twist angle.
In addition, unlike the rolling method, it is not necessary to roll a groove by inserting a plug inside the round tube of the cocoon, so by forming a deep groove in the inner wall of the raw tube before twisting in advance, this manufacturing method Can manufacture high slim fin type pipes with high fin heights and small fin apex angles with high accuracy and ease of manufacturing, eliminating the need to clean the inner surface of the pipe material after machining the pipes, reducing man-hours. it can. The raw tube in which the straight groove is formed can be easily obtained by, for example, extrusion.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記素管として、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織あるいは表層のみ外内周それぞれ肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織であるか又は、金属組織の平均結晶粒サイズが80μm以下である押出素管を用いても良い。   In the manufacturing method according to the above-mentioned inner surface spiral grooved tube, as the element tube, a fibrous structure along the length direction of the tube or a surface layer of only 5% or less of the thickness of each outer and inner circumference is a recrystallized structure. Except that, it may be a fibrous structure, or an extruded element tube having an average crystal grain size of a metal structure of 80 μm or less may be used.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記引抜きダイスによる縮径率は5〜40%としても良い。
引抜き加工と捻り加工を複合化すると、座屈を生じることなく捻れる最大捻れ角(以後、限界捻れ角と称す)の値が大きくなる。素管に捻り加工のみを行なった場合、素管の円周接線方向にせん断応力が付与され、素管が捻れるが、その時、素管の長手方向には圧縮応力が作用する。捻れ角の増加につれてこの圧縮応力は高くなり、その圧縮応力が座屈を生じる座屈応力を上回った場合に座屈に至る。引抜きには、引抜きによる素管長手方向への引張応力の付与で、この圧縮応力を低減する効果があり、座屈の発生を抑制できる。
本発明者らの試験では、縮径率を大きくするほど、限界捻れ角が向上する結果が得られている。
縮径率が小さ過ぎる場合は引抜きによる引張応力の効果が小さく、大きな捻れ角を得ることが難しいので、5%以上とするのが好ましい。一方、縮径率が大きくなり過ぎると素管が破断するおそれがあるので、40%以下とするのが好ましい。
In the manufacturing method according to the inner spiral grooved tube, the diameter reduction rate by the drawing die may be 5 to 40%.
When the drawing process and the twisting process are combined, the value of the maximum twist angle (hereinafter referred to as a limit twist angle) that can be twisted without causing buckling increases. When only the twisting process is performed on the raw pipe, shear stress is applied in the circumferential tangent direction of the raw pipe, and the raw pipe is twisted. At that time, a compressive stress acts on the longitudinal direction of the raw pipe. This compressive stress increases as the torsional angle increases, and buckling occurs when the compressive stress exceeds the buckling stress that causes buckling. Drawing has the effect of reducing this compressive stress by applying tensile stress in the longitudinal direction of the tube by drawing, and can suppress the occurrence of buckling.
In the test by the present inventors, a result that the limit twist angle is improved as the diameter reduction rate is increased is obtained.
When the diameter reduction rate is too small, the effect of tensile stress by drawing is small, and it is difficult to obtain a large twist angle. On the other hand, if the diameter reduction rate becomes too large, the raw tube may be broken, so it is preferable to set it to 40% or less.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記巻き出し側キャプスタンに前記素管を巻き始める位置と前記巻き出し側キャプスタンから前記引抜きダイス側に前記素管を送り始める位置を前記巻き出し側キャプスタンの回転軸と平行な方向にずらすことにより、前記巻き出し側キャプスタンと前記引抜きダイスとの間を前記素管の捻り加工領域としても良い。   In the manufacturing method according to the inner spiral grooved tube, a position where the raw tube starts to be wound around the unwinding side capstan and a position where the raw tube starts to be fed from the unwinding side capstan to the drawing die side are By shifting in a direction parallel to the rotation axis of the unloading capstan, the space between the unwinding capstan and the drawing die may be used as a twisting region of the raw tube.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記引抜きダイスに前記素管を通して前記素管を捻りつつ縮径する際、前記素管に前方張力と後方張力を付加しても良い。   The manufacturing method according to the inner spiral grooved tube may apply a front tension and a rear tension to the tube when the diameter of the tube is reduced while twisting the tube through the tube.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記引抜きダイスを通過した前記内面螺旋溝付管を引抜き側キャプスタンに巻き付けても良い。   In the manufacturing method according to the above inner spiral grooved tube, the inner spiral grooved tube that has passed through the drawing die may be wound around a drawing side capstan.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記引抜き側キャプスタンから巻き出した前記内面螺旋溝付管を第2の引抜きダイスで整形しても良い。   In the manufacturing method according to the inner spiral grooved tube, the inner spiral groove tube unwound from the drawing-side capstan may be shaped with a second drawing die.

上記の内面螺旋溝付管に係る製造方法は、前記ドラムから巻き出した前記素管を前記巻き出し側キャプスタンに到達する前に引抜きダイスにより真円状に整形しても良い。   In the manufacturing method according to the inner spiral grooved tube, the raw tube unwound from the drum may be shaped into a perfect circle by a drawing die before reaching the unwinding capstan.

また、上記の内面螺旋溝付管に係る熱交換フィンは、上記の内面螺旋溝付管とフィンが一体化されてなることを特徴とする。   The heat exchange fin according to the inner spiral grooved tube is characterized in that the inner spiral grooved tube and the fin are integrated.

本発明によれば、内面に直線溝を有する素管を出発材に、その素管に直接捻りを加える方法で内面螺旋溝付管を製造する上で、その底肉厚が厚く、フィン高さが高く、フィン頂角が狭く、且つ、内面螺旋溝付管の加工時および拡管時のオレンジピールの発生がなく、拡管性および内面性状に優れる内面螺旋溝付管を提供できる。また、溝の捻れ角のばらつきが±1°以下であることで、長さ方向に亘って熱伝導効率が安定した内面螺旋溝付管を提供できる。   According to the present invention, when manufacturing an internally spiral grooved tube by using a raw material tube having a straight groove on the inner surface as a starting material and directly twisting the raw material tube, the bottom wall thickness is thick and the fin height is increased. Therefore, it is possible to provide an inner spiral grooved tube having a high fin angle, a narrow fin apex angle, no orange peel at the time of processing and expanding the inner spiral grooved tube, and excellent tube expandability and inner surface properties. In addition, since the variation in the twist angle of the groove is ± 1 ° or less, it is possible to provide an internally spiral grooved tube with stable heat conduction efficiency over the length direction.

本発明に係る内面螺旋溝付管の製造装置の一実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows one Embodiment of the manufacturing apparatus of the internal spiral grooved pipe which concerns on this invention. 同製造装置の要部拡大説明図。The principal part expansion explanatory drawing of the manufacturing apparatus. 同製造装置の巻き出し側キャプスタンに対する素管の巻き付け状態を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the winding state of the raw tube with respect to the unwinding side capstan of the manufacturing apparatus. 同製造装置に用いられる引抜きダイスの断面図。Sectional drawing of the drawing die used for the manufacturing apparatus. 内面に直線溝が形成された素管を説明する図であり、(a)が正面図、(b)が側断面図。It is a figure explaining the element | tube with the linear groove | channel formed in the inner surface, (a) is a front view, (b) is a sectional side view. 内面に螺旋溝が形成された内面螺旋溝付管の断面と一部を展開した状態を示す説明図。Explanatory drawing which shows the state which expand | deployed the cross section and a part of pipe | tube with an inner surface spiral groove in which the spiral groove was formed in the inner surface. 本実施形態に係る内面螺旋溝付管を備えた熱交換器の一例を示すもので、(a)は側面図、(b)は斜視図。An example of the heat exchanger provided with the internal spiral grooved tube which concerns on this embodiment is shown, (a) is a side view, (b) is a perspective view. 実施例において内面螺旋溝付管を製造した場合の加工域長さと限界捻れ角との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the process area length at the time of manufacturing an internal spiral grooved tube in an Example, and a limit twist angle. 実施例において内面螺旋溝付管を製造した場合の引抜き時の縮径率と限界捻れ角との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the diameter reduction rate at the time of drawing | extracting at the time of manufacturing an internal spiral grooved pipe | tube in an Example, and a limit twist angle. 実施例において内面螺旋溝付管を製造した場合の巻き出し側キャプスタンの公転速度と捻れ角の管径を示すグラフ。The graph which shows the revolution speed of the unwinding side capstan at the time of manufacturing an internal spiral grooved pipe | tube in an Example, and the pipe diameter of a twist angle. 実施例において製造した内面螺旋溝付管の一例の長さ方向測定位置と捻れ角の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the length direction measurement position of an example of the internal spiral grooved pipe manufactured in the Example, and a twist angle. 実施例において製造した内面螺旋溝付管におけるフィン頂角とフィン頂幅を示す図。The figure which shows the fin apex angle and fin top width in the internal spiral grooved pipe manufactured in the Example. 実施例において製造した内面螺旋溝付管におけるフィン倒れ角を示す説明図。Explanatory drawing which shows the fin fall angle in the internal spiral grooved pipe manufactured in the Example. 実施例としての試料No.7で得られた内面螺旋溝付管を示すもので、(a)は内面螺旋溝付管の部分横断面の金属組織写真、(b)は内面螺旋溝付管の一部を切り開いて螺旋溝を示した状態を示す展開写真、(c)は内面螺旋溝付管の斜めに切断した様子を示す写真、(d)は内面螺旋溝付管の部分断面の溝形状を示す写真。Sample No. as an example. 7 shows the inner spiral grooved tube obtained in step 7, (a) is a metal structure photograph of a partial cross section of the inner spiral groove tube, (b) is a spiral groove by cutting a part of the inner spiral groove tube (C) is a photograph showing a state where the inner surface spiral grooved tube is cut obliquely, and (d) is a photograph showing a groove shape of a partial cross section of the inner surface spiral grooved tube. 比較例としての試料No.8で得られた内面螺旋溝付管を示すもので、(a)は内面螺旋溝付管の部分断面の金属組織写真、(b)は内面螺旋溝付管の一部を切り開いて螺旋溝を示した状態を示す展開写真、(c)は内面螺旋溝付管の部分断面の溝形状を示す写真。Sample No. as a comparative example. Fig. 8 shows the inner spiral grooved tube obtained in Fig. 8, (a) is a metallographic photograph of a partial cross section of the inner spiral groove tube, (b) is a part of the inner spiral groove tube cut open the spiral groove The development photograph which shows the shown state, (c) is a photograph which shows the groove shape of the partial cross section of an internal spiral grooved tube. 試料No.7と試料No.8の内面螺旋溝付管においてオレンジピール発生有無の状態を示すもので、(a)はオレンジピールが発生していない実施例の内面螺旋溝付管の表面状態を示す写真、(b)はオレンジピールが発生している比較例の内面螺旋溝付管の表面状体を示す写真。Sample No. 7 and sample no. 8 shows the state of occurrence or non-occurrence of orange peel in the inner surface spiral groove tube of FIG. 8, (a) is a photograph showing the surface state of the inner surface spiral groove tube of the embodiment in which no orange peel is generated, (b) is orange The photograph which shows the surface-like body of the internal spiral grooved tube of the comparative example in which the peel has generate | occur | produced. 溝転造法を実施するための装置の断面図。Sectional drawing of the apparatus for enforcing a groove rolling method. 図17に示す装置により製造された内面螺旋溝付管の一例を示す断面写真。The cross-sectional photograph which shows an example of the internal spiral grooved pipe manufactured with the apparatus shown in FIG. 引抜きダイスを用いて内面螺旋溝付管を製造するための従来装置の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the conventional apparatus for manufacturing an internal spiral grooved tube using a drawing die. ドラムの外周に素管を巻き付けてから引き伸ばすことにより内面螺旋溝付管を製造する装置の一例を示す構成図。The block diagram which shows an example of the apparatus which manufactures an internal spiral grooved pipe | tube by winding after extending | stretching a raw pipe | tube around the outer periphery of a drum.

以下、本発明に係る内面螺旋溝付管の製造方法と製造装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
なお、各図に示す製造装置と内面螺旋溝付管は、本発明の特徴をわかりやすくするため、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
本実施形態の内面螺旋溝付管の製造装置Aは、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝11aが周方向に間隔をおいて形成された素管11(図5参照)に、一定の捻りを生じさせ、内面に螺旋溝を有する内面螺旋溝付管11R(図6)を製造する装置である。
Hereinafter, an embodiment of a manufacturing method and a manufacturing apparatus of an inner spiral grooved tube according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In addition, in order to make the characteristics of the present invention easy to understand, the manufacturing apparatus and the inner surface spiral grooved tube shown in each drawing may be shown by enlarging the main part, and the dimensional ratios of the respective components are It is not always the same as actual.
In the manufacturing device A for the inner surface spiral grooved tube of the present embodiment, the raw tube 11 (see FIG. 5) in which a plurality of linear grooves 11a along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction is fixed. This is an apparatus for producing an inner surface spiral grooved tube 11R (FIG. 6) having a spiral groove on the inner surface by causing twisting.

内面螺旋溝付管11Rは、例えば、国際アルミニウム合金規格3000番台などからなり、本発明において特に限定するものでは無く、いずれのアルミニウム合金あるいは純アルミニウムからなるものでも良い。本実施形態においてアルミニウム合金製とは、これらいずれのアルミニウム合金あるいは純アルミニウムからなるものであっても包含する概念とする。
内面螺旋溝付管11Rの形状について、外径がφ1.5mm以上φ5mm以下であり、好ましくは、φ5mm未満である。また、内面螺旋溝付管11Rは、その内周面に、凸型の螺旋フィン11cを複数、例えば、30〜60個、凹型の螺旋溝11dを複数、例えば、30〜60個有する。
また、内面螺旋溝付管11Rにおいて、図13に示すように、螺旋フィン11cの高さt(図12、図13参照)は0.24mm以上、フィン頂角θ(図12、図13参照)は25°以下、底肉厚d(螺旋溝底の位置における管の肉厚、図13参照))は0.55mm以上とされえている。螺旋溝11dの溝内底部コーナーRの大きさ0.15mm以下、より好ましくはRの大きさ0.08mm以下とされている。また、螺旋フィン11cの捻れ角θは15〜30゜とされている。なお、図6に示す内面螺旋溝付管11Rにおいて、捻れ角θは、内面螺旋溝付管11Rの直径の長さaと捻り周期bにおいて螺旋溝11dの傾斜角として把握される。
また、内面螺旋溝付管11Rの溝の捻れ角θ20°以上40°以下とされ、捻れ角θのばらつきが±1°以下とされている。さらに、内面螺旋溝付管11Rは、底肉厚dのばらつきが±1%以下であり、フィン高さhのばらつきが±1%以下であり、外径のばらつきが±1%以下である。
The inner spiral grooved tube 11R is made of, for example, the international aluminum alloy standard 3000 series and is not particularly limited in the present invention, and may be made of any aluminum alloy or pure aluminum. In the present embodiment, the term “made of aluminum alloy” includes any aluminum alloy or pure aluminum.
Regarding the shape of the inner spiral grooved tube 11R, the outer diameter is 1.5 mm or more and 5 mm or less, preferably less than 5 mm. In addition, the inner spiral grooved tube 11R has a plurality of, for example, 30 to 60 convex spiral fins 11c and a plurality of, for example, 30 to 60, concave spiral grooves 11d on its inner peripheral surface.
Further, in the inner surface spiral grooved tube 11R, as shown in FIG. 13, the height t (see FIGS. 12 and 13) of the spiral fin 11c is 0.24 mm or more, and the fin apex angle θ 1 (see FIGS. 12 and 13). ) Is 25 ° or less, and the bottom thickness d (the thickness of the tube at the bottom of the spiral groove, see FIG. 13)) is 0.55 mm or more. The size of the groove inner bottom corner R of the spiral groove 11d is 0.15 mm or less, more preferably the size of R is 0.08 mm or less. Further, the twist angle θ of the spiral fin 11c is set to 15 to 30 °. In the inner spiral grooved tube 11R shown in FIG. 6, the twist angle θ is grasped as the inclination angle of the spiral groove 11d in the diameter length a and the twist cycle b of the inner spiral groove tube 11R.
Further, the twist angle θ of the groove of the inner spiral grooved tube 11R is set to 20 ° to 40 °, and the variation of the twist angle θ is set to ± 1 ° or less. Further, in the inner spiral grooved tube 11R, the variation of the bottom wall thickness d is ± 1% or less, the variation of the fin height h is ± 1% or less, and the variation of the outer diameter is ± 1% or less.

上述したように、内面螺旋溝付管11Rの外径はφ1.5mm以上とすることが好ましい。外径がφ1.5mmを下回ると、0.3mm以上の底肉厚dを維持することが困難となり耐圧強度が低下する。また、外径がφ1.5mmを下回ると、冷媒が流れる流路が狭くなり、圧力損失が大きくなるため好ましくない。   As described above, it is preferable that the outer diameter of the inner spiral grooved tube 11R be φ1.5 mm or more. When the outer diameter is less than φ1.5 mm, it is difficult to maintain a bottom wall thickness d of 0.3 mm or more, and the pressure resistance is reduced. Further, if the outer diameter is less than φ1.5 mm, the flow path through which the refrigerant flows becomes narrow and the pressure loss increases, which is not preferable.

螺旋フィン11cの高さtを0.24mm以上、フィン頂角θを25°以下、底肉厚dを0.55mm以上とすることで、内面螺旋溝付管11Rを熱交換器の伝熱管として用いた場合に、冷媒の蒸発性能と凝縮性能の両性能をともに高めることが可能になる。螺旋フィン11cのより好ましい高さtは0.26mm以上0.30mm以下であり、より好ましいフィン頂角θは8°以上20°以下であり、より好ましい底肉厚dは0.6mm以上0.75mm以下である。 By setting the height t of the spiral fin 11c to 0.24 mm or more, the fin apex angle θ 1 to 25 ° or less, and the bottom wall thickness d to 0.55 mm or more, the inner surface spiral grooved tube 11R becomes the heat transfer tube of the heat exchanger. It is possible to improve both the evaporation performance and the condensation performance of the refrigerant. A more preferable height t of the spiral fin 11c is 0.26 mm or more and 0.30 mm or less, a more preferable fin apex angle θ 1 is 8 ° or more and 20 ° or less, and a more preferable bottom wall thickness d is 0.6 mm or more and 0. .75 mm or less.

素管11は、後述するように引き抜き加工が施されて内面螺旋溝付管11Rに加工されるので、内面螺旋溝付管11Rより5〜50%程度外径の大きな管体を用いることが好ましい。素管11は、内面螺旋溝付管11Rとほぼ同一断面形状を有する。また、素管11は、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織であるか、又は、外周及び内周において、それぞれ表層の肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織または全面平均結晶粒サイズ80μm以下の結晶粒とされている。   Since the raw tube 11 is drawn to be processed into an inner spiral grooved tube 11R as will be described later, it is preferable to use a pipe body having an outer diameter larger by about 5 to 50% than the inner spiral grooved tube 11R. . The raw tube 11 has substantially the same cross-sectional shape as the inner spiral grooved tube 11R. The element tube 11 is a fibrous structure in which the metal structure is all along the length direction of the tube, or 5% or less of the thickness of the surface layer is a recrystallized structure on the outer periphery and the inner periphery, respectively. Other than the above, all are made into a fibrous structure or a crystal grain having an overall average grain size of 80 μm or less.

製造装置Aは、図1に示すように、内面に直線溝11aによりフィン11bが形成された素管11をコイル状に巻き取った状態に保持するドラム21と、このドラム21から巻き出される素管11を巻き付けながら、該素管11を巻き出す巻き出し側キャプスタン22と、これらドラム21及び巻き出し側キャプスタン22をドラム21の巻軸21aと直交する軸心Cを中心として回転する回転手段23と、巻き出し側キャプスタン22から送り出される素管11を通す引抜きダイス24と、引抜きダイス24を通って内面の直線溝が螺旋溝となった内面螺旋溝付管11Rを巻き付けながら送り出す引抜き側キャプスタン25と、引抜き側キャプスタン25を経由した内面螺旋溝付管11Rを通す第2の引抜きダイス26と、この第2の引抜きダイス26を経由した内面螺旋溝付管11Rを巻き付ける第3のキャプスタン27と、第3のキャプスタン27から巻き出される内面螺旋溝付管11Rを巻き取る巻き取りドラム29とを備えている。   As shown in FIG. 1, the manufacturing apparatus A includes a drum 21 that holds an element tube 11 in which fins 11 b are formed by linear grooves 11 a on an inner surface in a coiled state, and an element that is unwound from the drum 21. While winding the tube 11, the unwinding-side capstan 22 that unwinds the raw tube 11, and the drum 21 and the unwinding-side capstan 22 rotate around an axis C perpendicular to the winding shaft 21 a of the drum 21. Pulling out while winding the means 23, the drawing die 24 through which the raw pipe 11 fed from the unwinding side capstan 22 passes, and the inner spiral grooved tube 11R through which the linear groove on the inner surface becomes a spiral groove through the drawing die 24 A second drawing die 26 for passing the side capstan 25, the inner spiral grooved tube 11R via the drawing side capstan 25, and the second drawing die A third capstan 27 for winding the inner surface helical grooved pipe 11R passing through the die 26, and a winding drum 29 for winding the third inner surface helical grooved pipe 11R unwound from the capstan 27.

巻き出し側のドラム(以下、巻き出しドラムと称す)21は、巻き出される素管11を上記軸心Cに沿って案内するためのガイドプーリ31および支持軸31aとともに第1フレーム32に取り付けられている。この場合、巻き出しドラム21は、回転自在に第1フレーム32に支持されるとともに、巻き径によりブレーキ力を制御しながら一定の張力で素管11を送り出すようになっている。符号33は巻き出しドラム21、ガイドプーリ31等を一体に覆うカバーを示す。図1に示す構造ではドラム21のブレーキ力は巻軸21aに接続するように設けられているトルク調節自在なパウダーブレーキ等のブレーキ装置15により発生される。   An unwinding drum (hereinafter referred to as unwinding drum) 21 is attached to the first frame 32 together with a guide pulley 31 and a support shaft 31a for guiding the unwinded tube 11 along the axis C. ing. In this case, the unwinding drum 21 is rotatably supported by the first frame 32 and feeds the raw tube 11 with a constant tension while controlling the braking force by the winding diameter. Reference numeral 33 denotes a cover that integrally covers the unwinding drum 21, the guide pulley 31, and the like. In the structure shown in FIG. 1, the brake force of the drum 21 is generated by a brake device 15 such as a powder brake capable of adjusting torque, which is provided so as to be connected to the winding shaft 21a.

また、この第1フレーム32の前端部34及び後端部35は上記軸心Cに沿って軸状に延びており、これら前端部34及び後端部35が軸受36を介し2つの脚部37により水平に、かつ、軸心周りに回転自在に支持されて、第1フレーム32が回転自在とされている。第1フレーム32の前端部34は、脚部37より前方に突出しており、その突出端部に巻き出し側キャプスタン22を保持する第2フレーム38が固定されている。したがって、この第2フレーム38は第1フレーム32に対して固定状態とされ、巻き出し側キャプスタン22ごと、上記軸心Cを中心として回転自在に支持されている。
第1フレーム32は、ドラム21の巻軸21aを支持する矩形枠状の主フレーム32aと主フレーム32aの一側から先窄まり状に延出形成された側面視等脚台形状の副フレーム32bと、副フレーム32bの先端側に延出形成された軸型の前端部34と、主フレーム32aの後端側に延出形成された軸型の後端部35からなる。
第1フレーム32の前端部34は、一方の脚部37より更に前方に突出されており、その突出端部に巻き出し側キャプスタン22を保持する第2フレーム(巻き出し側フレーム)38が固定されている。したがって、第2フレーム38は第1フレーム32に対し一体化され、巻き出し側キャプスタン22とともに、水平な軸心Cを中心として軸心周りに回転自在に支持されている。
Further, the front end portion 34 and the rear end portion 35 of the first frame 32 extend axially along the axis C, and the front end portion 34 and the rear end portion 35 are provided with two leg portions 37 via a bearing 36. Therefore, the first frame 32 is rotatable by being supported horizontally and rotatable about the axis. The front end portion 34 of the first frame 32 protrudes forward from the leg portion 37, and the second frame 38 that holds the unwinding side capstan 22 is fixed to the protruding end portion. Accordingly, the second frame 38 is fixed with respect to the first frame 32 and is supported so as to be rotatable about the axis C together with the unwinding capstan 22.
The first frame 32 includes a rectangular frame-shaped main frame 32a that supports the winding shaft 21a of the drum 21, and a side frame isosceles trapezoidal sub-frame 32b that extends from one side of the main frame 32a. And a shaft-type front end portion 34 formed to extend to the front end side of the sub-frame 32b and a shaft-type rear end portion 35 formed to extend to the rear end side of the main frame 32a.
The front end portion 34 of the first frame 32 protrudes further forward than the one leg portion 37, and a second frame (unwinding side frame) 38 that holds the unwinding side capstan 22 is fixed to the protruding end portion. Has been. Therefore, the second frame 38 is integrated with the first frame 32, and is supported together with the unwinding side capstan 22 so as to be rotatable around the axis about the horizontal axis C.

また、第1フレーム32の後端部35は、脚部37より後方に突出されており、その突出端部の下方にモーター等の駆動部39が設けられている。この駆動部39の回転軸には無端ベルト等の伝達装置39aの一端が巻き掛けられており、伝達装置39aの他端が前記後端部35の突出端に巻き掛けられている。このため、駆動部39の回転軸の回転力を後端部35の突出端に伝達し、第1フレーム32及び第2フレーム38を回転することができる。
この駆動部39により第1フレーム32及び第2フレーム38を一体に回転させる構成であり、駆動部39、両フレーム32、38、軸受36、脚部37等により、巻き出しドラム21と巻き出し側キャプスタン22とを上記軸心Cを中心に一体に回転する回転手段23が構成される。
The rear end portion 35 of the first frame 32 protrudes rearward from the leg portion 37, and a drive unit 39 such as a motor is provided below the protruding end portion. One end of a transmission device 39 a such as an endless belt is wound around the rotation shaft of the drive unit 39, and the other end of the transmission device 39 a is wound around the protruding end of the rear end portion 35. For this reason, the rotational force of the rotating shaft of the drive part 39 can be transmitted to the protruding end of the rear end part 35, and the first frame 32 and the second frame 38 can be rotated.
The drive unit 39 rotates the first frame 32 and the second frame 38 integrally. The drive unit 39, both the frames 32 and 38, the bearing 36, the leg portion 37, and the like provide the unwinding drum 21 and the unwinding side. Rotating means 23 is configured to rotate the capstan 22 integrally around the axis C.

巻き出し側キャプスタン22は、図示例では、従動ローラー41を備えており、この従動ローラー41との間で素管11を複数ターン掛け回すように巻き付けた状態として再度上記軸心Cに沿って送り出すようにしている。素管11はキャプスタン22に数周分巻き付けられることにより、図3に示すように、素管11は、巻き出しドラム21からの巻き出し路とはキャプスタン27の回転軸と平行な方向にずれた軸心(後述する加工域の軸心)C1に沿って送り出される。素管11は数周分巻き付けられるので、安定した張力で巻き出される。
なお、図2は図1に示す製造装置Aのうち、引抜きダイス24の前後に設けられている巻き出し側キャプスタン22と引抜き側キャプスタン25を主体として素管11との相対関係を主体に描いた図であり、図2では従動ローラー41、43の記載を略している。
また、図2に示すようにキャプスタン22の頂上位置と引抜きダイス24の出口部分との間の長さLの領域が加工域とされる。
In the illustrated example, the unwinding side capstan 22 includes a driven roller 41. The unwinding capstan 22 is wound around the unrolled roller 41 so as to be wound around a plurality of turns along the axis C again. I am trying to send it out. As shown in FIG. 3, the tube 11 is wound around the capstan 22 by several turns so that the unwinding path from the unwinding drum 21 is parallel to the rotation axis of the capstan 27. It is sent out along a shifted axis (axis of the machining area described later) C1. Since the raw tube 11 is wound several times, it is unwound with a stable tension.
2 mainly shows the relative relationship between the unrolled tube 11 and the unwinding side capstan 22 and the drawing side capstan 25 provided before and after the drawing die 24 in the manufacturing apparatus A shown in FIG. FIG. 2 is a drawing, and FIG. 2 omits the driven rollers 41 and 43.
Further, as shown in FIG. 2, a region having a length L between the top position of the capstan 22 and the outlet portion of the drawing die 24 is a processing region.

この場合、従動ローラー41は、上記軸心C(素管11の走行路)から退避した位置に設けられており、図示例の場合は、巻き出し側キャプスタン22に対して軸心C(素管11の走行路)と垂直となるように配置されている。また、キャプスタン22と従動ローラー41とは平行ではなく、キャプスタン22の軸心に対して従動ローラー41の軸心が交差する方向に配置されており、このような配置とされていることにより、巻き付けられる素管同士の重なりを防止して、作製される内面螺旋溝付管の表面スリ傷、破断、座屈の発生を効果的に抑制することができる。
また、脚部37の中の軸受36の中に、捻り加工前の素管11の真円を回復するための引抜きダイス16を有している。
コイル状に巻かれた素管11は、素管同士の接触で偏平状に変形している。変形したまままの形状で引抜きを行なうと、引抜きダイス24に偏平な素管11が均一に接触せず、捻りの付与で座屈してしまう。従って、真円度を長径/短径の比が1.2以内になるように、縮径率0.5〜3%の引抜きを行なう。この縮径率は、(引抜き前の素管11の外径−引抜き後の内面螺旋溝付管の外径)/引抜き前の素管の外径の百分率により求められる。
In this case, the driven roller 41 is provided at a position retracted from the axis C (the travel path of the raw tube 11), and in the illustrated example, the axis C (element) with respect to the unwinding side capstan 22 is provided. It is arranged so as to be perpendicular to the travel path of the tube 11. Further, the capstan 22 and the driven roller 41 are not parallel to each other, and are arranged in a direction in which the axis of the driven roller 41 intersects the axis of the capstan 22. It is possible to prevent overlapping of the wound raw tubes and effectively suppress the occurrence of surface scratches, breakage, and buckling of the internally spiral grooved tube to be produced.
Further, a drawing die 16 for recovering the perfect circle of the raw tube 11 before twisting is provided in the bearing 36 in the leg portion 37.
The element tube 11 wound in a coil shape is deformed into a flat shape by contact between the element tubes. If drawing is performed in a deformed shape, the flat element tube 11 does not come into uniform contact with the drawing die 24 and buckles due to application of twist. Accordingly, the roundness is drawn with a reduction ratio of 0.5 to 3% so that the ratio of major axis / minor axis is within 1.2. The diameter reduction ratio is obtained by (percentage of the outer diameter of the raw pipe 11 before drawing−the outer diameter of the inner spiral grooved pipe after drawing) / the outer diameter of the raw pipe before drawing.

引抜きダイス24は、巻き出し側キャプスタン22から巻き出された直後の素管11を通すように上記軸心C1上に配置される。具体的には、引抜き側キャプスタン25が巻き出し側キャプスタン22と素管11の走行路を上記軸心C1と一致させた状態に配置され、これら両キャプスタン22、25の間に引抜きダイス24が配置されている。引抜き側キャプスタン25は、モーター装置M1によりモーター駆動で回転する。この場合、引抜き側キャプスタン25は、架台42に支持されており、その架台42の前端部に引抜きダイス24も一体に固定されている。
また、引抜き側キャプスタン25は、巻き出し側キャプスタン22と同様に、従動ローラー43を備えており、この従動ローラー43との間で内面螺旋溝付管11Rを複数ターン掛け回すように巻き付けた状態として上記軸心C1と平行に送り出すようにしている。内面螺旋溝付管11Rはキャプスタン25に数周分巻き付けられる。この引抜き側キャプスタン25において、内面螺旋溝付管11Rは、両キャプスタン22、25の間の軸心Cに対してキャプスタン25の回転軸と平行な方向にずれて送り出される。
The drawing die 24 is disposed on the axis C1 so as to pass the raw tube 11 just after being unwound from the unwinding side capstan 22. Specifically, the drawing-side capstan 25 is arranged in a state where the running path of the unwinding-side capstan 22 and the raw tube 11 is aligned with the axis C1, and the drawing die is placed between the capstans 22 and 25. 24 is arranged. The extraction-side capstan 25 is rotated by a motor drive by the motor device M1. In this case, the extraction-side capstan 25 is supported by the gantry 42, and the extraction die 24 is also integrally fixed to the front end portion of the gantry 42.
Similarly to the unwinding side capstan 22, the drawing side capstan 25 includes a driven roller 43, and the inner side spiral grooved tube 11 </ b> R is wound around the driven roller 43 so as to be wound around a plurality of turns. As a state, it sends out in parallel with the axis C1. The inner spiral grooved tube 11R is wound around the capstan 25 for several turns. In the drawing-side capstan 25, the inner spiral grooved tube 11 </ b> R is fed out of a direction parallel to the rotation axis of the capstan 25 with respect to the axis C between the capstans 22 and 25.

この場合も、従動ローラー43は、上記軸心C1(内面螺旋溝付管11Rの走行路)から退避した位置に設けられており、引抜き側キャプスタン25に対して軸心C1(内面螺旋溝付管11Rの走行路)と垂直となるように配置されている。したがって、この引抜き側キャプスタン25とその上流の巻き出し側キャプスタン22との間隔が狭められ、その間での素管11の捻り加工領域が短くなることにより、座屈の発生を効果的に抑制することができる。   Also in this case, the driven roller 43 is provided at a position retracted from the axis C1 (travel path of the inner surface spiral grooved tube 11R), and the axis C1 (with inner surface spiral groove) with respect to the drawing-side capstan 25. It is arranged so as to be perpendicular to the travel path of the pipe 11R. Therefore, the space between the drawing-side capstan 25 and the upstream unwinding-side capstan 22 is narrowed, and the twisted region of the blank tube 11 therebetween is shortened, thereby effectively suppressing the occurrence of buckling. can do.

引抜きダイス24は、図4に示すように素管11を挿通させるダイス孔24aを有しており、素管11の外径を減少させる空引きを行う。その引抜きダイス24における縮径率は5〜40%とされる。縮径率が小さ過ぎる場合は引抜きによる効果が乏しく、大きな捻れ角を得ることが難しいので、5%以上とするのが好ましい。一方、縮径率が大きくなり過ぎると加工限界で破断を生じ易くなるので、40%以下とするのが好ましい。   As shown in FIG. 4, the drawing die 24 has a die hole 24 a through which the element tube 11 is inserted, and performs empty drawing to reduce the outer diameter of the element tube 11. The diameter reduction rate in the drawing die 24 is 5 to 40%. When the diameter reduction ratio is too small, the effect of drawing is poor, and it is difficult to obtain a large twist angle, so it is preferable to set it to 5% or more. On the other hand, if the diameter reduction ratio is too large, breakage tends to occur at the processing limit, so 40% or less is preferable.

また、この実施形態では、引抜き側キャプスタン25の下流位置に、架台44に支持された第3のキャプスタン27が備えられており、引抜き側キャプスタン25と第3のキャプスタン27との間に第2の引抜きダイス26が設けられている。第3のキャプスタン27は、モーター装置M2によりモーター駆動で回転する。この第2の引抜きダイス26は、前段の引抜きダイス24を通過することにより形成された内面螺旋溝付管11Rのスキンパス用に設けられるもので、引抜きによる断面の変化は少なく、表面及び寸法が仕上げ整形されるとともに内面螺旋溝付管11Rの真円度が回復する。   Further, in this embodiment, a third capstan 27 supported by the gantry 44 is provided at a downstream position of the extraction side capstan 25, and between the extraction side capstan 25 and the third capstan 27. A second drawing die 26 is provided. The third capstan 27 is rotated by a motor drive by the motor device M2. The second drawing die 26 is provided for the skin pass of the inner spiral grooved tube 11R formed by passing through the previous drawing die 24, and the cross-sectional change due to drawing is small, and the surface and dimensions are finished. While being shaped, the roundness of the inner spiral grooved tube 11R is restored.

第3のキャプスタン27の構成は前述の他のキャプスタン22、25と同様であり、内面螺旋溝付管11Rは、従動ローラー45との間で複数ターン掛け回すように巻き付けた状態として巻き出される。従動ローラー45が軸心C(内面螺旋溝付管11Rの走行路)から退避するように配置され、第3のキャプスタン27に対して軸心C(内面螺旋溝付管11Rの走行路)に垂直となるように配置されている点は、他の従動ローラー41、43と同様である。
巻き取りドラム29は、内面螺旋溝付管11Rを一定の張力で巻き取るものであり、回転のための駆動部46を備えている。
The configuration of the third capstan 27 is the same as that of the other capstans 22 and 25 described above, and the inner spiral grooved tube 11R is unwound in a state of being wound around the driven roller 45 so as to be wound around a plurality of turns. It is. The driven roller 45 is disposed so as to be retracted from the axis C (traveling path of the inner spiral grooved tube 11R), and is located on the axis C (traveling path of the inner spiral grooved tube 11R) with respect to the third capstan 27. The point arrange | positioned so that it may become perpendicular | vertical is the same as that of the other driven rollers 41 and 43. FIG.
The winding drum 29 winds the inner spiral grooved tube 11R with a constant tension, and includes a drive unit 46 for rotation.

次に、このように構成した製造装置Aを用いて、内面螺旋溝付管11Rを製造する方法について説明する。
予め、押出により、図5に示すように、内面に長さ方向に沿う複数の直線溝11aが周方向に間隔をおいて形成された素管(押出素管)11を作製する(素管押出工程)。
Next, a method of manufacturing the inner spiral grooved tube 11R using the manufacturing apparatus A configured as described above will be described.
As shown in FIG. 5, a raw tube (extruded raw tube) 11 in which a plurality of linear grooves 11 a along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction is prepared in advance by extrusion (raw tube extrusion). Process).

本実施形態で用いる素管11は、その底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下とされている。また、素管11は、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織であるか、又は、外周及び内周において、それぞれ表層の肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織または全面平均結晶粒サイズ80μm以下の結晶粒とされている。
この金属組織と溝形状を有する素管11は、押出速度と押出装置のビレット中の温度を制御することで製造できる。押出速度の制御は、通常材料において、40m/分程度の押出速度に制御した生産条件において、押出装置内へのアルミニウム材料の投入温度を540〜560℃に制御し、ビレットホモ処理の温度を580〜595℃程度で数時間〜10時間程度加熱することを意味する。
上述の条件で押出加工することにより、素管11を構成するアルミニウム合金の金属の組織及び形状を素管の底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下、且つ、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織あるいは表層のみ外内周それぞれ肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織または全面平均結晶粒サイズ80μm以下の結晶粒に制御することができる。上述よりも材料投入温度を高くするか、押出速度を上げて加工発熱を増加させると、結晶粒が粗大化するので、望ましくない。
The base tube 11 used in the present embodiment has a bottom wall thickness of 0.55 mm to 0.9 mm. The element tube 11 is a fibrous structure in which the metal structure is all along the length direction of the tube, or 5% or less of the thickness of the surface layer is a recrystallized structure on the outer periphery and the inner periphery, respectively. Other than the above, all are made into a fibrous structure or a crystal grain having a whole surface average crystal grain size of 80 μm or less.
The base tube 11 having the metal structure and the groove shape can be manufactured by controlling the extrusion speed and the temperature in the billet of the extrusion apparatus. The extrusion speed is controlled by controlling the temperature at which the aluminum material is charged into the extrusion apparatus at 540 to 560 ° C. under the production conditions where the extrusion speed is controlled to about 40 m / min. It means heating at about 595 ° C. for several hours to 10 hours.
By extruding under the above-mentioned conditions, the metal structure and shape of the aluminum alloy constituting the base tube 11 is such that the bottom wall thickness of the base tube is 0.55 mm or more and 0.9 mm or less, and all the metal structures are the length of the tube. It is possible to control the fibrous structure along the length direction or the surface layer only to 5% or less of the inner and outer peripheral wall thicknesses of the recrystallized structure, and to control all the others to the fibrous structure or the crystal grains having an overall average grain size of 80 μm or less. it can. Increasing the material input temperature or increasing the extrusion rate to increase the heat generated by processing increases the crystal grain size, which is not desirable.

上述の金属組織となっている素管11を巻き出しドラム21にコイル状に保持しておき、この巻き出しドラム21から巻き出した素管11を巻き出し側キャプスタン22に巻き付けつつ、回転手段23によってフレーム32、38と一体に巻き出しドラム21及び巻き出し側キャプスタン22を軸心C回りに回転させることにより、巻き出し側キャプスタン22から素管11を回転させながら巻き出す(素管巻き出し工程)。   The raw tube 11 having the metal structure described above is held in a coil shape on the unwinding drum 21, and the raw tube 11 unwound from the unwinding drum 21 is wound around the unwinding side capstan 22 while rotating. 23, the unwinding drum 21 and the unwinding side capstan 22 are rotated around the axis C by integrally rotating with the frames 32 and 38 to unwind the unwinding tube 11 from the unwinding side capstan 22 (the unwinding tube). Unwinding process).

巻き出された素管11を引抜きダイス24に通した後に、引抜き側キャプスタン25に巻き付けることにより、素管11を引抜き加工して縮径する(素管引抜き工程)。この素管引抜き工程により、素管11に捻りが付与され、内面に螺旋溝が形成された内面螺旋溝付管11Rとなる。
この場合、捻りにより素管11には円周接線方向にせん断応力が作用し捻れ角が付与されるが、同時に素管11の長手方向には捻りに伴う圧縮応力が作用し、その値が座屈応力を超えた場合に座屈が生じるが、引抜き加工による素管長手方向への引張応力により、圧縮応力を低減できるため、座屈の発生を抑制できる。
The unwound raw tube 11 is passed through the drawing die 24 and then wound around the drawing-side capstan 25, whereby the raw tube 11 is drawn to reduce the diameter (raw tube drawing step). By this raw tube drawing step, the raw tube 11 is twisted, and the inner surface spiral grooved tube 11R in which a spiral groove is formed on the inner surface is obtained.
In this case, twisting causes a shear stress to act on the element tube 11 in the circumferential tangential direction and imparts a torsion angle. At the same time, a compressive stress associated with the twist acts in the longitudinal direction of the element tube 11, and the value is The buckling occurs when the bending stress is exceeded, but the compressive stress can be reduced by the tensile stress in the longitudinal direction of the pipe by the drawing process, so that the occurrence of buckling can be suppressed.

引抜きダイス24の前後でそれぞれのキャプスタン22、25に素管11あるいは内面螺旋溝付管11Rを巻き付けているので、ドラム巻き出し軸及び最終ドラム巻き取り軸と捻りを加える加工域の軸心C1が、巻き出し側キャプスタン22に巻き付けられた素管11の周数分キャプスタン22の回転軸と平行な方向にずれるとともに、前後のキャプスタン22、25に巻き付け拘束されることで、素管11の加工域長さは図2、図4に示すように、巻き出し側キャプスタンのトップの位置から引抜きダイス最終端部の位置までの距離Lと一定に制御が可能となる。加工域の長さが長いほど、座屈応力は小さくなり、その結果、わずかな捻りにおいても座屈を生じやすくなることからキャプスタン22、25の距離を調整しできる限りその距離を短くすることで、大きな捻れ角を付与した際にも、座屈の発生を抑制することが出来る。
引抜きダイス24の終端部から引抜き側キャプスタン25の位置が離れすぎると、キャプスタン25に内面螺旋溝付管11Rを巻き付けてはいるものの、その拘束力が弱くなり、引抜きダイス24から内面螺旋溝付管11Rが出た後にも内面螺旋溝付管11Rが回転し、その場合、長手方向で加工域の長さが変化し、長手方向の捻れ角がばらつく要因になる。
Since the base tube 11 or the inner spiral grooved tube 11R is wound around the capstans 22 and 25 before and after the drawing die 24, the drum centering shaft C1 and the final drum winding shaft and the axis C1 of the machining area where the twist is applied. Is displaced in a direction parallel to the rotation axis of the capstan 22 by the number of circumferences of the raw tube 11 wound around the unwinding side capstan 22, and is wound and restrained by the front and rear capstans 22 and 25, thereby As shown in FIGS. 2 and 4, the processing zone length 11 can be controlled at a constant distance L from the top position of the unwinding side capstan to the position of the final end of the drawing die. The longer the working area, the smaller the buckling stress. As a result, buckling is likely to occur even with a slight twist. Therefore, the distance between the capstans 22 and 25 should be adjusted as short as possible. Thus, even when a large twist angle is given, the occurrence of buckling can be suppressed.
If the position of the drawing side capstan 25 is too far from the terminal end of the drawing die 24, the inner spiral grooved tube 11R is wound around the capstan 25, but the restraining force is weakened, and the drawing die 24 turns into the inner spiral groove. Even after the attached tube 11R comes out, the inner spiral grooved tube 11R rotates. In this case, the length of the machining area changes in the longitudinal direction, which causes the twist angle in the longitudinal direction to vary.

両キャプスタン22、25の間隔を狭くしすぎた場合、引抜きダイス24を支持する架台42にキャプスタン22、25が接触してしまうので、接触しない範囲で狭いのが好ましい。両キャプスタン22、25の径は、100mm以上が好ましい。100mm未満では、それぞれのキャプスタン22、25に巻き付けた際に素管が座屈または偏平するおそれがある。逆に900mm以上にすると前述したようにキャプスタン22、25の距離が広すぎて座屈を生じやすくなる。
なお、内面螺旋溝付管の捻れ角は、巻き出し側キャプスタン22の公転速度と素管11の巻き出し速度との関係により定められる。
If the distance between the capstans 22 and 25 is too small, the capstans 22 and 25 come into contact with the gantry 42 that supports the drawing die 24. The diameters of both capstans 22 and 25 are preferably 100 mm or more. If it is less than 100 mm, there is a possibility that the raw tube will buckle or flatten when wound around the respective capstans 22 and 25. On the other hand, if the distance is 900 mm or more, as described above, the distance between the capstans 22 and 25 is too large, and buckling is likely to occur.
The twist angle of the inner spiral grooved tube is determined by the relationship between the revolution speed of the unwinding side capstan 22 and the unwinding speed of the element tube 11.

この引き抜き加工により形成された内面螺旋溝付管11Rを引抜き側キャプスタン25から巻き出し、第3のキャプスタン27に巻き付けながら、これら両キャプスタン25、27の間で第2の引抜きダイス26に内面螺旋溝付管11Rを挿通することにより、表面を整形する(仕上げ引抜き工程)。素管引抜き工程において内面螺旋溝付管11Rに若干のつぶれ等の変形が生じていた場合でも、この仕上げ引抜き工程を経ることにより、その変形も修正して、所定の真円度の内面螺旋溝付管11Rとすることができる。
最後に内面螺旋溝付管11Rは巻き取りドラム29に巻き付けられる(巻き取り工程)。
巻き取りドラム29は、引抜き側キャプスタン25およびキャプスタン27と同期してモーター駆動で回転する。
The inner spiral grooved tube 11 </ b> R formed by this drawing process is unwound from the drawing-side capstan 25 and wound around the third capstan 27, and the second drawing die 26 is interposed between these capstans 25, 27. The surface is shaped by inserting the inner spiral grooved tube 11R (finish drawing step). Even if the inner spiral grooved tube 11R has undergone some deformation such as crushing in the raw tube drawing process, the deformation is also corrected by passing through the finish drawing process, and the inner spiral groove having a predetermined roundness is obtained. The auxiliary tube 11R can be used.
Finally, the inner spiral grooved tube 11R is wound around the winding drum 29 (winding step).
The take-up drum 29 is rotated by a motor drive in synchronization with the drawing-side capstan 25 and the capstan 27.

以上のように、巻き出し側キャプスタン22と引抜き側キャプスタン25との間で一定の張力を付与した状態で素管11を回転させながら引抜き加工することにより、座屈を生じることなく、大きな捻れ角の内面螺旋溝付管11Rを製造することができる。特に内部にプラグ等を入れた転造加工を行う必要がないため、予め、押出加工時に素管11の内壁に頂角の小さい高いフィン11bを形成しておくことで、そのフィン11bをつぶすことなく素管11を捻ることができ、スリムフィンタイプの内面螺旋溝付管11Rを製造することができるとともに、加工後、特に管材の内面の洗浄を必要としない。   As described above, by pulling while rotating the raw tube 11 in a state in which a constant tension is applied between the unwinding side capstan 22 and the drawing side capstan 25, a large amount of buckling is not caused. The inner spiral grooved tube 11R having a twist angle can be manufactured. In particular, since there is no need to perform a rolling process with a plug or the like inside, by forming a fin 11b having a small apex angle on the inner wall of the raw tube 11 in advance during extrusion, the fin 11b is crushed. The raw tube 11 can be twisted without any problem, and the slim fin type inner spiral grooved tube 11R can be manufactured, and the inner surface of the tube material is not particularly required to be cleaned after processing.

また、上述の製造工程において、ブレーキ装置15による後方張力とモーター装置M2の回転トルク制御による前方張力とにより、素管11には、捻りが付与される際に一定の張力が加わる。これにより、巻き出し側キャプスタン22から引抜きダイス24までの加工域で一定の張力を加えながら捻りを加えることが可能となり、素管11に一定な捻れ角を付与できる。より具体的には、内面螺旋溝付管11Rの溝の捻れ角のばらつきを、目標値から±1°以下(即ち、ばらつきを±1°以下)とすることができる。   Further, in the above-described manufacturing process, a constant tension is applied to the raw tube 11 when the twist is applied by the rear tension by the brake device 15 and the front tension by the rotational torque control of the motor device M2. Thereby, it becomes possible to apply a twist while applying a constant tension in a processing region from the unwinding side capstan 22 to the drawing die 24, and a constant twist angle can be given to the element tube 11. More specifically, the variation in the twist angle of the groove of the inner spiral grooved tube 11R can be made ± 1 ° or less (ie, the variation is ± 1 ° or less) from the target value.

上述の工程で得られた内面螺旋溝付管11Rは、螺旋フィン11eの成形精度が良好であり、長尺の内面螺旋溝付管11Rを製造した場合であっても、その長さ方向に均一な捻れ角、フィン高さ、フィン頂角、フィン頂幅の螺旋フィン11eを備えた内面螺旋溝付管11Rを得ることができる。
以上のような高精度の螺旋溝11dと螺旋フィン11eを備えた内面螺旋溝付管11Rを用いて熱交換器を組み立てるならば、熱交換効率の良い、高性能な熱交換器を提供できる。
The inner surface spiral grooved tube 11R obtained in the above-described process has good forming accuracy of the spiral fin 11e, and even when the long inner surface spiral grooved tube 11R is manufactured, it is uniform in its length direction. It is possible to obtain the inner spiral grooved tube 11R provided with the helical fin 11e having a large twist angle, fin height, fin apex angle, and fin apex width.
If a heat exchanger is assembled using the internal spiral grooved tube 11R provided with the high-precision spiral groove 11d and the spiral fin 11e as described above, a high-performance heat exchanger with good heat exchange efficiency can be provided.

また、内面螺旋溝付管11Rは、素管11を使用して製造されている。素管11は、その底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下とされている。これによって、製造された内面螺旋溝付管11Rの底肉厚dを0.55mm以上0.9mm以下とすることができる。
また、素管11は、内面のフィン11bの高さが0.24mm以上であり、フィン11bを断面したときの前記フィンの2つの側壁面の相対角度で表されるフィン頂角が25°以下とされている。内面フィンの形状は、捻りを加える前後で大きく変わることはない。したがって、内面螺旋溝付管11Rのフィン11cの高さtを、0.24mm以上であり、フィンをフィン頂角θを、25°以下とすることができる。
Further, the inner spiral grooved tube 11 </ b> R is manufactured using the raw tube 11. The base tube 11 has a bottom wall thickness of 0.55 mm to 0.9 mm. Thereby, the bottom wall thickness d of the manufactured inner surface spiral grooved tube 11R can be set to 0.55 mm or more and 0.9 mm or less.
Further, in the raw tube 11, the height of the fin 11b on the inner surface is 0.24 mm or more, and the fin apex angle represented by the relative angle between the two side wall surfaces of the fin when the fin 11b is cut is 25 ° or less. It is said that. The shape of the inner fin does not change significantly before and after the twist is applied. Therefore, the height t of the fin 11c of the inner surface spiral grooved tube 11R can be 0.24 mm or more, and the fin apex angle θ 1 can be 25 ° or less.

加えて、内面螺旋溝付管11Rは、素管11を使用して製造されている。素管11は、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織であるか、又は、外周及び内周において、それぞれ表層の肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織または全面平均結晶粒サイズ80μm以下の結晶粒とされている。このような素管11を使用して製造するため製造後にオレンジピールの発生がなく、且つ、O材化のための焼き鈍し後の内面螺旋溝付管の平均結晶粒サイズが120μm以下であるため、拡管してもオレンジピールの生成がなく、フィン倒れなどを生じ難い拡管性に優れ、放熱フィンと接合率の高い内面螺旋溝付管を提供できる。
なお、加工後に得られた内面螺旋溝付管11Rは加工硬化されており、そのままでは硬度が高く、拡管プラグによる拡管に支障を生じるので、O材化のための焼き鈍しを行うことで軟化させ、拡管し易くする。この焼き鈍しによるO材化は、300〜420℃の温度範囲に内面螺旋溝付管11Rを0.5時間以上、4時間以内加熱後、徐冷する処理を意味する。
O材化の際の加熱温度が300℃未満では加工後の管の歪を完全に取ることができず、4時間を超える加熱処理では結晶粒が成長し過ぎてオレンジピールの発生に繋がるおそれがある。
In addition, the inner spiral grooved tube 11 </ b> R is manufactured using the raw tube 11. The base tube 11 is a fibrous structure in which the metal structure is all along the length direction of the pipe, or 5% or less of the thickness of the surface layer is the recrystallized structure on the outer periphery and the inner periphery, respectively. All of them are fibrous structures or crystal grains having an overall average crystal grain size of 80 μm or less. Since there is no generation of orange peel after production because it is produced using such a raw tube 11, and the average crystal grain size of the inner surface spiral groove tube after annealing for making O material is 120 μm or less, Even if the pipe is expanded, an orange peel is not generated, and it is possible to provide a pipe with an inner surface spiral groove that has excellent pipe expandability that hardly causes fin collapse and that has a high joining ratio with the radiation fin.
In addition, the inner surface spiral grooved tube 11R obtained after the processing is work-hardened, and as it is, the hardness is high, and the tube expansion by the tube expansion plug is hindered. Therefore, it is softened by performing annealing for O material, Easy to expand. O-materialization by annealing means a process of heating the inner spiral grooved tube 11R in a temperature range of 300 to 420 ° C. for 0.5 hours or more and within 4 hours and then gradually cooling.
If the heating temperature at the time of forming the O material is less than 300 ° C., the tube after processing cannot be completely distorted, and if the heat treatment is longer than 4 hours, crystal grains may grow too much, leading to the generation of orange peel. is there.

また、素管11に、一定の捻れを生じさせることで、細径でありしかも捻れ角θの大きな内面螺旋溝付管11Rを形成できる。溝の捻れ角を大きくすることで、冷媒が流れる内部の表面積を大きくすることができ、熱特性が向上する。また、細径とすることで、熱交換器の設計における自由度が高まり、小型化に寄与することができるとともに、細径の伝熱管を高密度に配置することが可能になる。   Further, by generating a certain twist in the raw tube 11, it is possible to form the inner spiral grooved tube 11R having a small diameter and a large twist angle θ. By increasing the twist angle of the groove, the internal surface area through which the refrigerant flows can be increased, and the thermal characteristics are improved. Further, by making the diameter small, the degree of freedom in designing the heat exchanger can be increased, contributing to downsizing, and it becomes possible to arrange the small-diameter heat transfer tubes at a high density.

図7は、本発明に係る内面螺旋溝付管を備えた熱交換器80の一例を示す概略図であり、冷媒を通過させるチューブとして内面螺旋溝付管81を蛇行させて設け、この内面螺旋溝付管81の周囲に複数のアルミニウム合金製フィン材82を平行に配設した構造である。内面螺旋溝付管81は、平行に配設したフィン材82を貫通するように設けた複数の透孔を通過するように設けられている。
図7に示す熱交換器80の構造において内面螺旋溝付管81は、フィン材82を直線状に貫通する複数のU字状の主管81Aと、隣接する主管81Aの隣り合う端部開口どうしをU字形のエルボ管81Bで図7(b)に示すように接続してなる。また、フィン材82を貫通している内面螺旋溝付管81の一方の端部側に冷媒の入口部86が形成され、内面螺旋溝付管81の他方の端部側に冷媒の出口部87が形成されることで図7に示す熱交換器80が構成されている。
FIG. 7 is a schematic view showing an example of a heat exchanger 80 provided with an inner surface spiral grooved tube according to the present invention, and an inner surface spiral grooved tube 81 is provided meandering as a tube through which a refrigerant passes. A plurality of aluminum alloy fin members 82 are arranged around the grooved tube 81 in parallel. The inner surface spiral grooved tube 81 is provided so as to pass through a plurality of through holes provided so as to penetrate the fin material 82 disposed in parallel.
In the structure of the heat exchanger 80 shown in FIG. 7, the inner surface spiral grooved tube 81 includes a plurality of U-shaped main tubes 81A penetrating the fin material 82 linearly, and adjacent end openings of the adjacent main tubes 81A. A U-shaped elbow pipe 81B is connected as shown in FIG. Also, a refrigerant inlet 86 is formed on one end side of the inner spiral grooved tube 81 penetrating the fin material 82, and a refrigerant outlet 87 is formed on the other end of the inner spiral grooved tube 81. As a result, the heat exchanger 80 shown in FIG. 7 is configured.

図7に示す熱交換器80は、フィン材82のそれぞれに形成した透孔を貫通するように内面螺旋溝付管81を設け、フィン材82の透孔に挿通後、拡管プラグにより内面螺旋溝付管81の外径を押し広げて内面螺旋溝付管81とフィン材82を機械的に一体化することで組み立てられている。
図7に示す熱交換器80に内面螺旋溝付管81を適用することで、熱交換効率の良好な熱交換器80を提供できる。
また、例えば、内面螺旋溝付管11Rの外径が10mm以下と小さく、アルミニウムあるいはアルミニウム合金からなる内面螺旋溝付管11Rを用いて熱交換器80を構成すると、小型高性能であり、リサイクル時にフィン材82と内面螺旋溝付管81の分離が不要であって、リサイクル性に優れた熱交換器を提供できる。
A heat exchanger 80 shown in FIG. 7 is provided with an inner spiral grooved tube 81 so as to pass through the through holes formed in each of the fin members 82, and after being inserted into the through holes of the fin member 82, an inner spiral groove is formed by a tube expansion plug. The outer diameter of the attached tube 81 is expanded and assembled by mechanically integrating the inner spiral grooved tube 81 and the fin material 82.
By applying the inner surface spiral grooved tube 81 to the heat exchanger 80 shown in FIG. 7, it is possible to provide the heat exchanger 80 with good heat exchange efficiency.
Further, for example, when the heat exchanger 80 is configured using the inner spiral grooved tube 11R made of aluminum or an aluminum alloy, the outer diameter of the inner spiral grooved tube 11R is as small as 10 mm or less. Separation of the fin material 82 and the inner spiral grooved tube 81 is unnecessary, and a heat exchanger excellent in recyclability can be provided.

「実施例1」
外径10mm、内径9.1mm、内面に直線溝が形成された3003アルミニウム合金素管を用いて内面螺旋溝付管の製造を行った。
素管は、外径10mm、内径9.1mmの3003押出まま材を用い、内面の直線溝の数は45個(8°/1山)で、これら直線溝により形成されるフィンの高さが0.28mm、フィンの頂角が10°であるものを用いた。この素管を用いて、引抜きダイスの孔径が7.5mm、縮径率25%、引抜き速度が5m/minの条件で引抜き加工を行った。
"Example 1"
An inner spiral grooved tube was manufactured using a 3003 aluminum alloy element tube having an outer diameter of 10 mm, an inner diameter of 9.1 mm, and a straight groove formed on the inner surface.
The raw tube is made of 3003 extruded material with an outer diameter of 10 mm and an inner diameter of 9.1 mm. The number of straight grooves on the inner surface is 45 (8 ° / 1 crest), and the height of the fin formed by these straight grooves is A 0.28 mm fin with a 10 ° apex angle was used. Using this blank, drawing was performed under the conditions of a drawing die hole diameter of 7.5 mm, a diameter reduction rate of 25%, and a drawing speed of 5 m / min.

まず、加工域長さと巻き出し側キャプスタンの公転速度を上げて限界捻れ角(座屈を生じないで捻れる最大捻れ角)の関係を調べたところ、図8に示す結果となった。
この図8に示されるように、両者の間には相関が認められ、加工域長さが短くなるにつれて限界捻れ角の値は指数関数的に増大する傾向を示した。加工域長さ180mmでは座屈に至っておらず、参考データである。
加工域長さを220mmとして上記の条件で作製した素管引抜き工程後の内面螺旋溝付管は、外径が7.5mmとなり、内面に捻れ角が30°の螺旋溝が形成されていた。仕上げ引抜き工程後では、第3の引抜きダイスを通すことにより、捻れ角がわずかに小さくなることから、最終的に、外径が7.2mmで、内面螺旋溝の捻れ角は28°となった。
また、内面に直線の溝を設けた外径Φ10、内径Φ9.1の3003アルミニウム合金素管を用いて、加工域長さ220mm、引抜速度5m/minで、巻き出し側キャプスタンの公転速度を変量し、引抜き時の縮径率が限界捻れ角(座屈を生じずに捻れる最大捻れ角)に及ぼす影響を調べた結果、図9に示す結果となった。
この図9に示されるように、両者の間には相関が認められ、引抜き時の縮径率を大きくするにつれて限界捻れ角が大きくなる傾向が認められる。
First, when the relationship between the working area length and the revolution speed of the unwinding capstan was increased to examine the limit twist angle (the maximum twist angle that can be twisted without buckling), the results shown in FIG. 8 were obtained.
As shown in FIG. 8, there was a correlation between the two, and the value of the limit twist angle tended to increase exponentially as the machining zone length became shorter. This is reference data because the processing zone length of 180 mm does not lead to buckling.
The inner surface spiral grooved tube after the raw tube drawing process produced under the above conditions with a working zone length of 220 mm had an outer diameter of 7.5 mm and a spiral groove with a twist angle of 30 ° formed on the inner surface. After the finishing drawing process, the twist angle is slightly reduced by passing the third drawing die, so that the outer diameter is 7.2 mm and the twist angle of the inner spiral groove is 28 °. .
In addition, using a 3003 aluminum alloy element tube with an outer diameter of Φ10 and an inner diameter of Φ9.1 provided with straight grooves on the inner surface, the revolving speed of the unwinding side capstan is set at a processing zone length of 220 mm and a drawing speed of 5 m / min. As a result of examining the influence of the diameter reduction ratio at the time of drawing on the limit twist angle (the maximum twist angle that can be twisted without causing buckling), the results shown in FIG. 9 were obtained.
As shown in FIG. 9, there is a correlation between the two, and the tendency that the limit twist angle increases as the diameter reduction ratio at the time of drawing increases is recognized.

次に、内面に直線溝を設けた外径φ=10mm、内径φ=9.1mmの3003アルミニウム合金からなる素管を用い、図1に示す装置を用いて引抜き時の捻れ角と巻き出し側フレームの回転速度の関係を調べた結果、図10に示す結果が得られた。
図10は、加工域長さ220mm、30%リダクションで外径φ7.5mm、内径φ6.6mm、引抜速度10m/minの条件において捻れ角と巻き出し側キャプスタン回転速度の関係を示している。
巻き出し側フレームの回転速度と捻れ角は比例する関係となり、巻き出し側フレームの回転速度を変量することにより、捻れ角の変量が可能であることが判った。
Next, a twisted angle at the time of drawing and the unwinding side using the apparatus shown in FIG. 1 using a blank tube made of 3003 aluminum alloy having an inner diameter φ = 10 mm and an inner diameter φ = 9.1 mm provided with a linear groove on the inner surface As a result of examining the relationship between the rotation speeds of the frames, the results shown in FIG. 10 were obtained.
FIG. 10 shows the relationship between the twist angle and the unwinding-side capstan rotation speed under the conditions of a machining area length of 220 mm, 30% reduction, an outer diameter of φ7.5 mm, an inner diameter of φ6.6 mm, and a drawing speed of 10 m / min.
It has been found that the rotational speed of the unwinding side frame and the twist angle are in a proportional relationship, and that the twist angle can be varied by varying the rotational speed of the unwinding side frame.

「実施例2」
次に、内面に直線溝を設けた外径φ=10mm、内径φ=9.1mmの3003アルミニウム合金からなる素管を用い、図1に示す装置を用いて、加工域長さ220mm、30%リダクション、引抜速度10m/min、巻き出し側キャプスタンの公転速度180rpmで、外径φ7.5mm、内径φ6.6mmの製造条件にて、20゜の内面螺旋溝を有する長さ778mの内面螺旋溝付管を製造した。その内面螺旋溝付管の一部を長さ5mにわたり、切り出し、切り出した内面螺旋溝付管の長さ方向における捻れ角の分布を調べた。その結果を図11に示す。
図11に示す結果から、図1に示す製造装置を用いて形成した内面螺旋溝付管は、長手方向で安定した捻れ角の付与ができていた。また、捻れ角のばらつきは、±0.5゜の範囲内に納まっており、極めて優秀な精度で管材の長手方向に均一な捻れ角を付与できていることが判った。
"Example 2"
Next, using a device tube made of 3003 aluminum alloy having an outer diameter φ = 10 mm and an inner diameter φ = 9.1 mm provided with a straight groove on the inner surface, the processing area length 220 mm, 30% using the apparatus shown in FIG. Reduction, pulling speed 10 m / min, unwinding side capstan revolution speed 180 rpm, outer diameter φ7.5 mm, inner diameter φ6.6 mm, inner diameter spiral groove of 20 ° inner diameter groove of 778 m A tube was manufactured. A part of the inner spiral grooved tube was cut out over a length of 5 m, and the twist angle distribution in the length direction of the cut inner spiral grooved tube was examined. The result is shown in FIG.
From the results shown in FIG. 11, the inner surface spiral grooved tube formed using the manufacturing apparatus shown in FIG. 1 was able to give a stable twist angle in the longitudinal direction. Further, the variation in the twist angle was within a range of ± 0.5 °, and it was found that a uniform twist angle could be imparted in the longitudinal direction of the pipe material with extremely excellent accuracy.

参考例
次に、内面に直線溝を設けた外径φ=10mm、内径φ=9.0mmの3003アルミニウム合金からなる素管を用い、図1に示す装置を用いて25゜の内面螺旋溝を有する長さ778mの内面螺旋溝付管を製造した。この製造は、引抜きリダクション30%、加工域長220mm、外形φ7mmの捻り管を引抜速度10m/min、巻き出し側キャプスタンの公転速度250rpmの条件で作製した。
長さ778mの内面螺旋溝付管について、加工開始位置から、長さ方向に10m、195m、389m、584m、775mの各位置において捻れ角(゜)、外径(mm)、底肉厚(mm)、フィン高さ(mm)、フィン頂幅(mm)、フィン頂角(゜)を測定した結果を以下の表1に示す。
フィン頂角θとは、図12に示す等脚台形状のフィンにおいて、左右の斜辺がなす角度であり、フィン頂幅とはフィン頂部分の幅である。フィン高さはフィン底部からフィン頂部までの高さとした。
底肉厚dとは、図13に示すように螺旋溝11dの部分に相当する内面螺旋溝付管11Rの肉厚を示す。なお、内面螺旋溝付管11Rは断面円形のため、正確には図13に示すようにフィン11cの底辺の中央点とフィン11cの頂辺の中央点どうしを結ぶ高さtとして計測している。
また、得られた内面螺旋溝付管のそれぞれの測定位置の部分から長さ140mmにわたり管を切り出し、切り出した管をそのまま試験片として用い、TS(引張り強さ)、YS(耐力)、EL(伸び)を測定した。
Reference example
Next, an element pipe made of 3003 aluminum alloy having an outer diameter φ = 10 mm and an inner diameter φ = 9.0 mm with a linear groove on the inner surface is used, and a length having an inner spiral groove of 25 ° using the apparatus shown in FIG. An internal spiral grooved tube having a length of 778 m was produced. In this production, a twisted tube having a drawing reduction of 30%, a processing zone length of 220 mm, and an outer diameter of 7 mm was produced under the conditions of a drawing speed of 10 m / min and a revolving speed of the unwinding side capstan of 250 rpm.
For the internal spiral grooved tube having a length of 778 m, the twist angle (°), the outer diameter (mm), the bottom wall thickness (mm) at each position of 10 m, 195 m, 389 m, 584 m, and 775 m in the length direction from the processing start position. ), Fin height (mm), fin apex width (mm), and fin apex angle (°) are shown in Table 1 below.
The fin apex angle θ 1 is an angle formed by the left and right hypotenuses in the isosceles trapezoidal fin shown in FIG. 12, and the fin apex width is the width of the fin apex portion. The fin height was the height from the fin bottom to the fin top.
The bottom wall thickness d indicates the wall thickness of the inner spiral grooved tube 11R corresponding to the spiral groove 11d as shown in FIG. Since the inner spiral grooved tube 11R is circular in cross section, it is measured as a height t connecting the center point of the bottom side of the fin 11c and the center point of the top side of the fin 11c as shown in FIG. .
In addition, a tube was cut out from each measurement position portion of the obtained inner surface spiral grooved tube over a length of 140 mm, and the cut-out tube was used as a test piece as it was, and TS (tensile strength), YS (yield strength), EL ( Elongation) was measured.

表1に示す試験結果から、図1に示す装置で製造した内面螺旋溝付管は約778mの長さの内面螺旋溝付管であっても、その長さ方向に均一な捻れ角、外径、底肉厚、フィン高さ、フィン頂幅、フィン頂角を示すことが明らかである。捻れ角については、目標の角度25゜に対し、±0.5゜の範囲内に納まっていた。
また、得られた内面螺旋溝付管は長さ方向についてTS、YS、ELのばらつきも小さく、均一に加工されていることが判る。
From the test results shown in Table 1, even if the inner spiral grooved tube manufactured by the apparatus shown in FIG. 1 is an inner spiral grooved tube having a length of about 778 m, the torsion angle and outer diameter are uniform in the length direction. It is clear that the bottom wall thickness, fin height, fin apex width and fin apex angle are shown. The twist angle was within a range of ± 0.5 ° with respect to the target angle of 25 °.
Further, it can be seen that the obtained internally spiral grooved tube has a small variation in TS, YS, and EL in the length direction and is uniformly processed.

「実施例4」
次に、外径10mm、内径8.86mm、内面に直線溝が形成された3003アルミニウム合金の素管を用いて上述と同様の製造方法により内面螺旋溝付管の製造を行った。なお、内径とは溝(直線溝、又は螺旋溝)の底部を結んで描かれる内面の円の直径を意味する。
素管は押出時の製造条件として、押出速度40m/min、アルミニウム材料投入時の押出装置ビレット温度550℃、ビレットホモ処理温度580℃で5時間均熱処理を施すビレットホモ処理を行って製造した押出素管である。
素管は、内面の直線溝の数、36個(36条)、これら直線溝により形成されるフィンの高さが0.26mm、フィン頂角10゜であり、素管は平均結晶粒径80μmの結晶粒からなる。
また、フィン形状等は同等であるが、平均結晶粒サイズが140μmの結晶粒組織を有する素管を比較例の素管として用いた。この比較例の素管は、押出速度40m/min、アルミニウム材料投入時の押出装置ビレット温度520℃、ビレットホモ処理において610℃で8時間保持する条件で製造した押出素管である。
Example 4
Next, an inner spiral grooved tube was manufactured by the same manufacturing method as described above using a 3003 aluminum alloy base tube having an outer diameter of 10 mm, an inner diameter of 8.86 mm, and a linear groove formed on the inner surface. The inner diameter means the diameter of a circle on the inner surface drawn by connecting the bottoms of grooves (straight grooves or spiral grooves).
The raw tube is an extruded raw tube manufactured by carrying out a billet homotreatment for 5 hours at an extrusion rate of 40 m / min, an extrusion apparatus billet temperature of 550 ° C. and a billet homo treatment temperature of 580 ° C. for 5 hours as the production conditions during extrusion. It is.
The number of straight grooves on the inner surface is 36 (36), the height of the fin formed by these straight grooves is 0.26 mm, and the apex angle of the fin is 10 °. The average diameter of the blank is 80 μm. Of crystal grains.
Moreover, although the fin shape etc. are equivalent, the raw tube which has a crystal grain structure | tissue whose average crystal grain size is 140 micrometers was used as a raw tube of a comparative example. The raw tube of this comparative example is an extruded raw tube manufactured under the conditions of an extrusion speed of 40 m / min, an extrusion apparatus billet temperature of 520 ° C. when an aluminum material is charged, and a billet homotreatment that is held at 610 ° C. for 8 hours.

このような素管を用いて、外径φ4mm、捻れ角20°、フィン頂角10°、フィン高さ0.26mm、底肉厚0.6mmの内面螺旋溝付管を製造することができた。
以上の工程により得られた内面螺旋溝付管において、拡管のために350℃×4hの熱処理を行った。平均結晶粒80μmの結晶粒組織を有する素管を用いて得られた内面螺旋溝付管の部分横断面の金属組織の拡大を図14(a)に示し、同内面螺旋溝付管の一部を切り開いた状態を図14(b)に示し、同内面螺旋溝付管の斜めに切断した様子を図14(c)に示し、同内面螺旋溝付管の横断面の溝形状を図14(d)に示す。
Using such an element tube, an internally spiral grooved tube having an outer diameter of 4 mm, a twist angle of 20 °, a fin apex angle of 10 °, a fin height of 0.26 mm, and a bottom wall thickness of 0.6 mm could be manufactured. .
The inner surface spiral grooved tube obtained by the above process was heat-treated at 350 ° C. for 4 hours for tube expansion. FIG. 14 (a) shows an enlargement of the metal structure of a partial cross section of the internally spiral grooved tube obtained by using a raw tube having a crystal grain structure with an average grain size of 80 μm. A part of the internally spiral grooved tube is shown in FIG. 14 (b) shows a state in which the inner surface is cut open, FIG. 14 (c) shows a state in which the inner surface spiral grooved tube is cut obliquely, and FIG. d).

また、上述と同様の製造方法において、平均結晶粒径140μmの結晶粒組織を有する素管を用いて得られた内面螺旋溝付管の部分横断面の金属組織の拡大を図15(a)に示し、同内面螺旋溝付管の一部を切り開いた状態を図15(b)に示し、同内面螺旋溝付管の横断面の溝形状を図15(c)に示す。   FIG. 15 (a) shows an enlargement of the metal structure of a partial cross-section of the internally spiral grooved tube obtained by using a raw tube having a crystal grain structure with an average crystal grain size of 140 μm in the same manufacturing method as described above. FIG. 15B shows a state in which a part of the inner surface spiral grooved tube is cut open, and FIG. 15C shows the groove shape of the cross section of the inner surface spiral grooved tube.

図14に示す実施例の内面螺旋溝付管は、得られた螺旋溝と溝間に形成されているフィンの形状が整っており、目的の形状のフィン及び螺旋溝を形成できた。また、内面螺旋溝付管の表面にオレンジピールなどの肌荒れは観察できなかった。
これに対し、図15に示す比較例の内面螺旋溝付管は、フィンの形状が不揃いであり、フィンの一部が折れ曲がる等、フィン形状が崩れていた。また、図15(a)に示す組織写真のように結晶粒が大きく、溝とフィンの一部を結晶粒が形作っているので、結晶粒が一部脱落してフィンの形状が一部欠落している箇所を複数確認できた。また、表面にオレンジピールとして肌荒れが確認された。
In the inner spiral grooved tube of the example shown in FIG. 14, the shape of fins formed between the obtained spiral grooves and the grooves was uniform, and the fins and spiral grooves of the desired shape could be formed. Moreover, rough skin such as orange peel could not be observed on the surface of the inner spiral grooved tube.
On the other hand, the inner surface spiral grooved tube of the comparative example shown in FIG. 15 has irregular fin shapes, such as a part of the fins being bent. Further, as shown in the structural photograph of FIG. 15 (a), the crystal grains are large, and the crystal grains form part of the grooves and the fins. Therefore, some of the crystal grains fall off and some of the fins are missing. I was able to confirm multiple locations. Moreover, rough skin was confirmed as orange peel on the surface.

図16は実施例の内面螺旋溝付管と比較例の内面螺旋溝付管について、表面の状態を対比して示す図であり、図16(a)に示すように実施例で得られた内面螺旋溝付管はオレンジピールの発生が見られず、滑らかな表面状態を示している。これに対し図16(b)に示すように比較例の内面螺旋溝付管はオレンジピールが発生し、表面に肌荒れが見られた。
以上の比較から、平均結晶粒80μmの結晶粒組織を有する素管を用いて得られた内面螺旋溝付管の方がフィン形状が整っていることが明かであり、表面性状にも優れていることが明かである。
FIG. 16 is a diagram showing a comparison of the surface states of the inner surface spiral grooved tube of the example and the inner surface spiral grooved tube of the comparative example, and the inner surface obtained in the example as shown in FIG. The spiral grooved tube shows no smooth surface condition with no orange peel. On the other hand, as shown in FIG. 16 (b), the internal spiral grooved tube of the comparative example generated orange peel, and the surface was rough.
From the above comparison, it is clear that the inner spiral grooved tube obtained by using a raw tube having a crystal grain structure with an average crystal grain size of 80 μm has a better fin shape and excellent surface properties. It is clear.

また、別途、外径5mm(内径4mm)、外径4mm(内径3mm)、外径2.5mm(内径1.5mm)であり、それぞれ捻れ角20°の内面螺旋溝付管を、上述した工程と同様の工程を経て作製できることを確認した。
さらに別途、底肉厚、フィン頂角、フィン高さを様々に調整した素管を用意し、上述した工程と同様の工程により捻りを加えて、様々な底肉厚、フィン頂角、フィン高さを有する内面螺旋溝付管を作製できることを確認した。具体的には、底肉厚が0.55mm、0.65mm、0.75mm、0.85mmのものを作製した。また、フィンの高さが0.24mm、0.3mm、0.5mm、0.8mmのものを作製した。また、フィン頂角が25°、15°、5°のものを作製した。
Separately, the inner spiral grooved tube having an outer diameter of 5 mm (inner diameter of 4 mm), an outer diameter of 4 mm (inner diameter of 3 mm), an outer diameter of 2.5 mm (inner diameter of 1.5 mm), and a twist angle of 20 °, is described above. It was confirmed that it could be produced through the same steps as in FIG.
Separately, prepare a tube with various adjustments of bottom wall thickness, fin apex angle, fin height, and twist it by the same process as described above to obtain various bottom wall thicknesses, fin apex angles, fin heights. It was confirmed that an internally spiral grooved tube having a thickness could be produced. Specifically, the bottom wall thickness was 0.55 mm, 0.65 mm, 0.75 mm, 0.85 mm. Also, fins having heights of 0.24 mm, 0.3 mm, 0.5 mm, and 0.8 mm were prepared. Moreover, the thing with a fin apex angle of 25 degrees, 15 degrees, and 5 degrees was produced.

また、以下の表2に、オレンジピール発生の有無について、試験に用いた3003アルミニウム合金の結晶粒径の大きさと、ホモ処理条件、押出条件との関係を示す。
オレンジピール発生の有無は、得られた螺旋溝付き管の長さ30cmの領域の外面を顕微鏡観察して1箇所もオレンジピールを観測できない場合は発生無し、1箇所でも確認できた場合は発生した、と判断した。
Table 2 below shows the relationship between the size of the crystal grain size of the 3003 aluminum alloy used in the test, the homoprocessing conditions, and the extrusion conditions for the presence or absence of orange peel.
The presence or absence of orange peel occurred when the outer surface of the obtained spiral grooved tube with a length of 30 cm was observed with a microscope and no orange peel could be observed. I decided.

表2から明らかなように、平均結晶粒径80μm以下の素管または結晶組織がファイバー組織である素管を用いた螺旋溝付き管は、オレンジピールの発生が抑制されていることが分かる。   As can be seen from Table 2, the generation of orange peel is suppressed in the spiral grooved tube using an elementary tube having an average crystal grain size of 80 μm or less or an elementary tube in which the crystal structure is a fiber structure.

次に、以下の表3に示す素管を用いて内面螺旋溝付管を上述と同様の製造方法により作製し、それぞれの試料の素管の状態での平均結晶粒径(μm)、内面螺旋溝付管の平均結晶粒径(μm)、オレンジピール発生の有無、加工後内周面の平均溝倒れ角度(゜)、拡管率(%)、表面粗さ(Rmax)について測定し、評価した。拡管率は、拡管試験前後における外径拡管率(分母は拡管前)を示す。   Next, an inner spiral grooved tube was produced by the same manufacturing method as described above using the elementary tube shown in Table 3 below, and the average crystal grain size (μm) in the state of the elementary tube of each sample, the inner spiral The average crystal grain size (μm) of the grooved tube, the presence or absence of orange peel generation, the average groove tilt angle (°) of the inner peripheral surface after processing, the tube expansion rate (%), and the surface roughness (Rmax) were measured and evaluated. . The tube expansion rate indicates the tube expansion rate before and after the tube expansion test (the denominator is before tube expansion).

また、内面螺旋溝付管の長手方向と垂直にカットした試料の断面をCCDカメラで観察し、フィンの倒れ角を計測した。フィンの倒れ角θは、図13に示すようにフィン付け根部両端に亘る直線L1を引き、直線L1の中央部bから円中心方向(内面螺旋溝付管中心方向)に垂線を作図し、それがフィン頂辺と交わる点をcとし、頂辺中央部aより、角abcを計測した。フィンの傾きの計測は任意に切り出したそれぞれの内面螺旋溝付管の断面3視野のそれぞれから適当に8か所を計測し、計24か所の平均値を求めた。
図13に示す4つのフィン11cにおいて、左側に記載した3つのフィン11cは変形していない状態を示し、右側に記載した1つのフィン11cが変形したフィンを例示している。図13の右側のフィン11cは変形しているので、フィン倒れ角θは0゜となる。なお、図13は、フィン頂角を例示するために作図したものであり、通常は複数のフィン11cにフィン倒れが生じる。また、図13に参考としてフィン頂角θを表記しておく。
Moreover, the cross section of the sample cut perpendicularly to the longitudinal direction of the inner spiral grooved tube was observed with a CCD camera, and the tilt angle of the fin was measured. Inclination angle theta 2 of the fin, a straight line is drawn L1 across the fin base portions at both ends as shown in FIG. 13, and drawing a perpendicular line from the center b of the straight line L1 in the circle center direction (inner surface helical grooved tube center direction), The point where it intersects the top of the fin is c, and the angle abc is measured from the central part a of the top. For measuring the inclination of the fin, eight points were appropriately measured from each of the three fields of view of the inner spiral grooved tube cut out arbitrarily, and the average value of a total of 24 points was obtained.
In the four fins 11c shown in FIG. 13, the three fins 11c described on the left side are not deformed, and the fins on which one fin 11c described on the right side is deformed are illustrated. Since the right side of the fins 11c of FIG. 13 is deformed, the fins inclination angle theta 2 becomes 0 °. Note that FIG. 13 is drawn to illustrate the fin apex angle, and usually fin collapse occurs in the plurality of fins 11c. Further, the fin apex angle θ 1 is shown in FIG. 13 for reference.

拡管試験は、100kN引張試験機のチャック部に拡管プラグを取り付けて拡管プラグを内面螺旋溝付管11Rに挿入することで行った。拡管試験において内面螺旋溝付管11Rの内周面と拡管プラグ76との潤滑油として、エヌ・エスルブリカンツ株式会社製のRF−520を使用した。拡管プラグは、最外径部の直径が5.9mmであり、超硬合金からなるものを用いた。また、拡管プラグ76の挿入速度は、285mm/minとした。
内面螺旋溝付管の拡管試験に際し、実施例で得られた内面螺旋溝付管に対し、350℃×4hの熱処理(焼鈍)を行った。
The tube expansion test was performed by attaching a tube expansion plug to the chuck portion of a 100 kN tensile tester and inserting the tube expansion plug into the inner spiral grooved tube 11R. In the pipe expansion test, RF-520 manufactured by NSL Bricantz Co., Ltd. was used as the lubricating oil between the inner peripheral surface of the inner spiral grooved tube 11R and the pipe expansion plug 76. As the tube expansion plug, a plug made of cemented carbide having an outermost diameter portion of 5.9 mm was used. The insertion speed of the tube expansion plug 76 was 285 mm / min.
In the pipe expansion test of the inner spiral grooved tube, the inner spiral grooved tube obtained in the example was subjected to heat treatment (annealing) at 350 ° C. for 4 hours.

また、それぞれの内面螺旋溝付管について、目視で外周側にオレンジピールが発生しているか否かについて観察した。オレンジピール発生の有無は、得られた螺旋溝付き管の長さ30cmの領域の外面を顕微鏡観察して1箇所もオレンジピールを観測できない場合は発生無し、1箇所でも確認できた場合は発生した、と判断した。評価方法の詳細は前述の通り。各試料の試験結果を以下の表3に示す。
また、得られた内面螺旋溝付管の外周について、表面粗さ(Rmax)を二次元粗さ計(サーフコム1400D:株式会社東京精密)で測定した。パラメータ算出はJIS’94規格を選定し、最小二乗直線補正を入れ、試料の傾斜をキャンセルした上で、測定長4mm、測定速度を0.3mm/s、測定レンジ±400.0μmで計測した。
Moreover, about each inner surface spiral grooved tube, it observed visually whether the orange peel had generate | occur | produced on the outer peripheral side. The presence or absence of orange peel occurred when the outer surface of the obtained spiral grooved tube with a length of 30 cm was observed with a microscope and no orange peel could be observed. I decided. Details of the evaluation method are as described above. The test results for each sample are shown in Table 3 below.
Moreover, about the outer periphery of the obtained internal spiral grooved pipe, the surface roughness (Rmax) was measured with a two-dimensional roughness meter (Surfcom 1400D: Tokyo Seimitsu Co., Ltd.). For parameter calculation, the JIS '94 standard was selected, the least square straight line correction was added, the sample inclination was canceled, the measurement length was 4 mm, the measurement speed was 0.3 mm / s, and the measurement range was ± 400.0 μm.

以下の表3にオレンジピール発生の有無について、試験に用いた素管と加工熱処理後の内面螺旋溝付管の平均結晶粒径の大きさ等について示す。   Table 3 below shows whether or not the orange peel is generated with respect to the average crystal grain size of the raw tube used in the test and the internally spiral grooved tube after the heat treatment.

表3に示す結果から、全面ファイバー組織、両面表層3%再結晶(残部ファイバー組織)、両面表層5%再結晶組織(残部ファイバー組織)の素管(試料No.1、2、3)を用いるならば、加工後の内面螺旋溝付管について、平均結晶粒径80μm以下(例えば、60μm以下)にすることができた。これらの試料はオレンジピールの発生も見られず、フィン倒れ角度も0.4°以下に制御できた。
これらの試料に対し、No.4、5、6の試料は平均結晶粒径80μmを超えた試料あるいは両面表層8%再結晶組織の試料であるが、オレンジピールの発生が見られ、フィン倒れ角も1゜を超えて大きくなった。
フィン倒れ角が大きい場合、内面螺旋溝付管を拡管プラグにより拡管して熱交換器を組み立てる場合、拡管プラグが作用させる拡管力が倒れた内面フィンを更に倒すように作用し易くなる。この状態になると、内面フィンが更に倒れるように変形する結果、内面螺旋溝付管の拡管不足となり、熱交換器の製造に支障を来す。例えば、熱交換器を内面螺旋溝付管と外部のフィンとで構成する場合、外部のフィンに形成した透孔に内面螺旋溝付管を挿通し、内面螺旋溝付管を拡管することにより熱交換器を組み立てるが、拡管不足となると、外部フィンと内面螺旋溝付管との密着性が劣ることとなり、熱交換性能が低下することとなる。
Based on the results shown in Table 3, the raw material (sample Nos. 1, 2, and 3) having a full-face fiber structure, double-sided surface layer 3% recrystallization (remaining fiber structure), and double-sided surface layer 5% recrystallized structure (remaining fiber structure) is used. Then, it was possible to reduce the average crystal grain size to 80 μm or less (for example, 60 μm or less) for the internally spiral grooved tube after processing. In these samples, no orange peel was observed, and the fin collapse angle could be controlled to 0.4 ° or less.
For these samples, no. Samples 4, 5, and 6 were samples with an average crystal grain size exceeding 80 μm or samples with a double-sided surface layer of 8% recrystallized structure. Orange peel was observed, and the fin collapse angle increased beyond 1 °. It was.
When the fin collapse angle is large, when the heat exchanger is assembled by expanding the inner spiral grooved tube with a tube expansion plug, the inner surface fin that the tube expansion force exerted by the tube expansion plug collapses is more easily acted. If it will be in this state, as a result of deform | transforming so that an inner surface fin may fall down further, the expansion of an inner surface spiral grooved tube will become insufficient, and manufacture of a heat exchanger will be hindered. For example, when the heat exchanger is composed of an inner spiral grooved tube and an external fin, the inner spiral grooved tube is inserted into a through-hole formed in the outer fin, and the inner spiral grooved tube is expanded. Although the exchanger is assembled, if the tube expansion is insufficient, the adhesion between the external fin and the inner spiral grooved tube is inferior, and the heat exchange performance is deteriorated.

「比較例1」
3003アルミニウム合金の管材を用い、溝転造法により内面螺旋溝付管を製造した。
図17に示す装置を用いた溝転造法により、3003アルミニウム合金からなる外径10mm、フィン頂角20゜、フィン高さ0.28mmの内面溝付管を製造したところ、図18の断面写真に示す内面螺旋溝付管を製造することができた。図18に示す内面螺旋溝付管は丸枠で囲った部分に代表されるようにフィンの形状が明らかに崩れており、高精度な加工ができていなかったことが示された。
"Comparative Example 1"
An internally spiral grooved tube was manufactured by a groove rolling method using a 3003 aluminum alloy tube.
An internally grooved tube made of 3003 aluminum alloy having an outer diameter of 10 mm, a fin apex angle of 20 °, and a fin height of 0.28 mm was manufactured by the groove rolling method using the apparatus shown in FIG. The inner spiral grooved tube shown in FIG. The inner surface spiral grooved tube shown in FIG. 18 is clearly broken in the shape of the fin as represented by the portion surrounded by a round frame, indicating that high-precision machining has not been achieved.

以上に、本発明の様々な実施形態を説明したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはない。   Although various embodiments of the present invention have been described above, each configuration in each embodiment and combinations thereof are examples, and addition, omission, replacement, and configuration of configurations are within the scope not departing from the spirit of the present invention. And other changes are possible. Further, the present invention is not limited by the embodiment.

A 内面螺旋溝付管の製造装置
11 素管
11a 直線溝
11b フィン
11R 内面螺旋溝付管
21 ドラム(巻き出しドラム)
21a 巻軸
22 巻き出し側キャプスタン
23 回転手段
24 引抜きダイス
24a ダイス孔
25 引抜き側キャプスタン
26 第2の引抜きダイス
27 第3のキャプスタン
29 巻き取りドラム
31 ガイドプーリ
32 フレーム(第1フレーム)
38 第2フレーム
C 軸心(回転手段の軸心)
C1 軸心(加工域の軸心)
A Manufacturing device 11 of inner surface spiral grooved tube Elementary tube 11a Linear groove 11b Fin 11R Inner surface spiral grooved tube 21 Drum (unwinding drum)
21a Winding shaft 22 Unwinding side capstan 23 Rotating means 24 Pulling die 24a Die hole 25 Pulling side capstan 26 Second pulling die 27 Third capstan 29 Winding drum 31 Guide pulley 32 Frame (first frame)
38 Second Frame C Axis (Axis of Rotating Means)
C1 axis (axis of machining area)

Claims (22)

内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管に直接捻じり加工を付与して製造された内面螺旋溝付管であって、
前記複数の螺旋溝における前記内面螺旋溝付管の底肉厚が0.55mm以上であり、
前記螺旋溝からの前記フィンの高さが0.24mm以上であり、
前記フィンを断面したときの前記フィンの2つの側壁面の相対角度で表されるフィン頂角が25°以下であり、
結晶粒組織において平均結晶粒サイズが120μm以下であり、
長さ1m〜長さ5mのいずれの長さの測定範囲においても前記溝の捻れ角のばらつきが±1°以下の範囲にばらついていることを特徴とする内面螺旋溝付管。
A plurality of linear grooves along the length direction are formed in the inner surface at intervals in the circumferential direction, and the inner surface is manufactured by directly twisting an aluminum tube in which fins are formed between the linear grooves. A spiral grooved tube,
The bottom wall thickness of the inner spiral groove tube in the plurality of spiral grooves is 0.55 mm or more;
The height of the fin from the spiral groove is 0.24 mm or more;
The fin apex angle represented by the relative angle of the two side wall surfaces of the fin when the fin is sectioned is 25 ° or less,
In the grain structure, the average grain size is 120 μm or less,
The inner spiral grooved tube characterized in that the variation in twist angle of the groove varies within a range of ± 1 ° or less in any measurement range of 1 m to 5 m in length .
前記底肉厚が0.65mm以上であることを特徴とする請求項1に記載の内面螺旋溝付管。  2. The inner spiral grooved tube according to claim 1, wherein the bottom wall thickness is 0.65 mm or more. 前記フィンの高さが0.5mm以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の内面螺旋溝付管。  The inner spiral grooved tube according to claim 1 or 2, wherein a height of the fin is 0.5 mm or more. 前記素管は、底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下の押出素管であることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 3, wherein the element pipe is an extruded element pipe having a bottom wall thickness of 0.55 mm to 0.9 mm. 内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管に直接捻じり加工を付与して製造された内面螺旋溝付管であって、
外径がφ5mm以下であり、
溝の捻れ角が20°以上40°以下であり、
結晶粒組織において平均結晶粒サイズが120μm以下であり、
長さ1m〜長さ5mのいずれの長さの測定範囲においても前記溝の捻れ角のばらつきが±1°以下の範囲にばらついていることを特徴とする内面螺旋溝付管。
A plurality of linear grooves along the length direction are formed in the inner surface at intervals in the circumferential direction, and the inner surface is manufactured by directly twisting an aluminum tube in which fins are formed between the linear grooves. A spiral grooved tube,
The outer diameter is 5mm or less,
The twist angle of the groove is 20 ° or more and 40 ° or less,
In the grain structure, the average grain size is 120 μm or less,
The inner spiral grooved tube characterized in that the variation in twist angle of the groove varies within a range of ± 1 ° or less in any measurement range of 1 m to 5 m in length .
底肉厚のばらつきが±1%以下であることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 5 , wherein a variation in bottom wall thickness is ± 1% or less. 外径のばらつきが±1%以下であることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 6 , wherein variation in outer diameter is ± 1% or less. 前記120μm以下の平均結晶粒サイズが、焼き鈍し後に達成された平均結晶粒サイズであることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 7 , wherein the average grain size of 120 µm or less is an average grain size achieved after annealing. 内面の螺旋溝に沿って形成されているフィンのフィン倒れ角が1°以下であることを特徴とする請求項1〜の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The tube with an inner surface spiral groove according to any one of claims 1 to 8 , wherein a fin inclination angle of the fin formed along the inner surface spiral groove is 1 ° or less. 外面に表面粗さ(Rmax)15μmを超える段差として定義されるオレンジピールが無いことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付管。 The inner surface spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 9 , wherein the outer surface has no orange peel defined as a step exceeding a surface roughness (Rmax) of 15 µm. 前記内面螺旋溝付管において、その製造に用いた素管の結晶粒組織について、
金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織あるいは表層のみ外内周それぞれ肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織であるか又は、金属組織の平均結晶粒サイズが80μm以下であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の内面螺旋溝付管。
In the inner spiral grooved tube, about the crystal grain structure of the raw tube used for its production,
The metal structure is all the fibrous structure along the length of the tube, or the surface layer only has a recrystallized structure with 5% or less of the outer and inner wall thicknesses, and the rest is all the fibrous structure, or the average of the metal structure The inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 10 , wherein a crystal grain size is 80 µm or less.
内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管をコイル状に保持したドラムから巻き出して巻き出し側キャプスタンに巻き付けつつ、これらドラム及び巻き出し側キャプスタンをドラムの巻軸と直交する軸心に沿って回転させることにより、前記巻き出し側キャプスタンから前記素管を前記軸心回りに回転させながら巻き出す素管巻き出し工程と、巻き出された前記素管を引抜きダイスに通して縮径しながら捻りを付与して内面螺旋溝付管とする捻り引抜き工程とを備え、
前記直線溝を螺旋溝とし、前記フィンを螺旋状とし、前記複数の螺旋溝における底肉厚を0.55mm以上とし、前記螺旋溝からの前記フィンの高さを0.24mm以上とし、前記フィンを断面したときの前記フィンの2つの側壁面の相対角度で表されるフィン頂角を25°以下とし、結晶粒組織において平均結晶粒サイズを120μm以下とし、しかも前記溝の捻れ角のばらつきが±1°以下とすることを特徴とする内面螺旋溝付管の製造方法。
A plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and an aluminum base tube in which fins are formed between the linear grooves is unwound from a drum holding the coil. By rotating the drum and the unwinding side capstan along the axis perpendicular to the winding axis of the drum while being wound around the side capstan, the raw tube is rotated around the axis from the unwinding side capstan. An unwinding process of unrolling the unwound pipe, and a twisting and unwinding process of passing the unwound unwound pipe through a pulling die and applying a twist while reducing the diameter to form an internally spiral grooved tube,
The straight groove is a spiral groove, the fin is spiral, the bottom wall thickness of the plurality of spiral grooves is 0.55 mm or more, the height of the fin from the spiral groove is 0.24 mm or more, and the fins The fin apex angle represented by the relative angle between the two side wall surfaces of the fin when the cross section is taken is 25 ° or less, the average grain size is 120 μm or less in the crystal grain structure, and the twist angle of the groove varies. A manufacturing method of an internally spiral grooved tube characterized by being ± 1 ° or less.
前記内面螺旋溝付管を製造するために、底肉厚が0.55mm以上0.9mm以下である素管を用いることを特徴とする請求項12に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 13. The method for manufacturing an inner surface spiral groove tube according to claim 12 , wherein a raw tube having a bottom wall thickness of 0.55 mm or more and 0.9 mm or less is used to manufacture the inner surface spiral groove tube. 内面に長さ方向に沿う複数の直線溝が周方向に間隔をおいて形成され、前記直線溝間にフィンが形成されたアルミニウム製の素管をコイル状に保持したドラムから巻き出して巻き出し側キャプスタンに巻き付けつつ、これらドラム及び巻き出し側キャプスタンをドラムの巻軸と直交する軸心に沿って回転させることにより、前記巻き出し側キャプスタンから前記素管を前記軸心回りに回転させながら巻き出す素管巻き出し工程と、巻き出された前記素管を引抜きダイスに通して縮径しながら捻りを付与して内面螺旋溝付管とする捻り引抜き工程とを備え、
前記直線溝を螺旋溝とし、前記フィンを螺旋状とし、外径をφ5mm以下とし、溝の捻れ角を20°以上40°以下とし、結晶粒組織において平均結晶粒サイズを120μm以下とすることを特徴とする内面螺旋溝付管の製造方法。
A plurality of linear grooves along the length direction are formed on the inner surface at intervals in the circumferential direction, and an aluminum base tube in which fins are formed between the linear grooves is unwound from a drum holding the coil. By rotating the drum and the unwinding side capstan along the axis perpendicular to the winding axis of the drum while being wound around the side capstan, the raw tube is rotated around the axis from the unwinding side capstan. An unwinding process of unrolling the unwound pipe, and a twisting and unwinding process of passing the unwound unwound pipe through a pulling die and applying a twist while reducing the diameter to form an internally spiral grooved tube,
The straight groove is a spiral groove, the fin is spiral, the outer diameter is 5 mm or less, the twist angle of the groove is 20 ° or more and 40 ° or less, and the average grain size is 120 μm or less in the crystal grain structure. A method for producing a spiral grooved tube having an inner surface.
前記素管として、金属組織が全て管の長さ方向に沿う繊維状組織あるいは表層のみ外内周それぞれ肉厚の5%以下が再結晶組織であってそれ以外は全て繊維状組織であるか又は、金属組織の平均結晶粒サイズが80μm以下である押出素管を用いることを特徴とする請求項1214の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 As the element tube, the metal structure is all a fibrous structure along the length direction of the tube, or the surface layer has a recrystallized structure of 5% or less of the outer and inner circumferences, and the rest are all a fibrous structure. The method for producing an internally spiral grooved tube according to any one of claims 12 to 14 , wherein an extruded element tube having an average crystal grain size of a metal structure of 80 µm or less is used. 前記引抜きダイスによる縮径率は5〜40%とすることを特徴とする請求項1215の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 The method for producing an internally spiral grooved tube according to any one of claims 12 to 15 , wherein the diameter reduction rate by the drawing die is 5 to 40%. 前記巻き出し側キャプスタンに前記素管を巻き始める位置と前記巻き出し側キャプスタンから前記引抜きダイス側に前記素管を送り始める位置を前記巻き出し側キャプスタンの回転軸と平行な方向にずらすことにより、前記巻き出し側キャプスタンと前記引抜きダイスとの間を前記素管の捻り加工領域とすることを特徴とする請求項1216の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 The position where the raw tube starts to be wound around the unwinding side capstan and the position where the raw tube starts to be fed from the unwinding side capstan to the drawing die side are shifted in a direction parallel to the rotation axis of the unwinding side capstan. The inner spiral grooved tube according to any one of claims 12 to 16 , wherein a space between the unwinding capstan and the drawing die is a twisted region of the raw tube. Production method. 前記引抜きダイスに前記素管を通して前記素管を捻りつつ縮径する際、前記素管に前方張力と後方張力を付加することを特徴とする請求項1217の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 When diameter reduction while twisting the mother tube through the base pipe into the drawing die, the inner surface according to any one of claims 12 to 17, characterized in that the addition of forward tension and backward tension to the base pipe A method of manufacturing a spiral grooved tube. 前記引抜きダイスを通過した前記内面螺旋溝付管を引抜き側キャプスタンに巻き付けることを特徴とする請求項1218の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 The method for producing an inner surface spiral grooved tube according to any one of claims 12 to 18 , wherein the inner surface spiral grooved tube that has passed through the drawing die is wound around a drawing side capstan. 前記引抜き側キャプスタンから巻き出した前記内面螺旋溝付管を第2の引抜きダイスで整形することを特徴とする請求項19に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 The method for producing an inner surface spiral grooved tube according to claim 19 , wherein the inner surface spiral grooved tube unwound from the drawing side capstan is shaped by a second drawing die. 前記ドラムから巻き出した前記素管を前記巻き出し側キャプスタンに到達する前に引抜きダイスにより真円状に整形することを特徴とする請求項1220の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管の製造方法。 The inner spiral according to any one of claims 12 to 20 , wherein the raw tube unwound from the drum is shaped into a perfect circle by a drawing die before reaching the unwinding capstan. A method of manufacturing a grooved tube. 請求項1〜請求項11の何れか一項に記載の内面螺旋溝付管とフィンが一体化されてなることを特徴とする熱交換器。 A heat exchanger, wherein the inner spiral grooved tube according to any one of claims 1 to 11 and a fin are integrated.
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